專(zhuān)利名稱(chēng)：針對(duì)基于pcb的自動(dòng)可跟蹤性的系統(tǒng)、裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用蜂窩電話(huà)接地面作為RFID IC管芯的天線(xiàn)的系統(tǒng)、裝置及方法，所 述RFID IC管芯安裝在PCB表面上或嵌入附著于天線(xiàn)的PCB層中，以形成RFID應(yīng)答器。更 具體地，本發(fā)明涉及除了裂縫接地面之外還使用已有或添加的跡線(xiàn)(trace)作為RFID IC 的天線(xiàn)。最具體地，利用本發(fā)明通過(guò)使用修改為包括根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器的PCB，增強(qiáng)了對(duì) PCB和包含PCB的最終產(chǎn)品的RFID供應(yīng)鏈管理，以實(shí)現(xiàn)裝配級(jí)的自動(dòng)化跟蹤能力。
背景技術(shù)：
電子印刷電路板(PCB)的生產(chǎn)和使用在復(fù)雜度和多樣性方面不斷提高，這需要相 應(yīng)地在PCB裝配級(jí)增強(qiáng)供應(yīng)鏈以管理生產(chǎn)過(guò)程。此外，可以對(duì)其應(yīng)用電子標(biāo)簽(electronic tagging)的供應(yīng)鏈過(guò)程包括PCB的后勤和跟蹤。蜂窩電話(huà)制造商需要在裝配級(jí)的PCB可跟 蹤性，使得蜂窩電話(huà)PCB生產(chǎn)過(guò)程需要在電路板生產(chǎn)的每個(gè)階段識(shí)別和監(jiān)控PCB，以精確知 道產(chǎn)品的位置及產(chǎn)品的當(dāng)前測(cè)試狀態(tài)。 典型地，使用視線(xiàn)條形碼2D系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB的供應(yīng)鏈跟蹤。在裝配過(guò)程中的不同 步驟有讀取條形碼的問(wèn)題，并且條形碼也會(huì)遭到破壞或丟失。例如，需要瞬間高溫來(lái)將組件 焊接到PCB，并且PCB清潔過(guò)程需要酸、溶劑和堿金屬，所有這些都會(huì)在一定程度上破壞膠 粘標(biāo)簽以至于膠粘標(biāo)簽脫落或變得難以辨認(rèn)。RFID IC不大可能遭遇這些情況，并且，如果 將RFID IC安裝于蜂窩電話(huà)上作為第一組件，則RFID IC在任何階段/測(cè)試中提供PCB位 置信息。因此，使用RFID IC來(lái)監(jiān)控/記錄PCB進(jìn)程可以提供對(duì)于蜂窩電話(huà)PCB而實(shí)現(xiàn)的 生產(chǎn)活動(dòng)的審計(jì)尾跡(audit trail)。 現(xiàn)有技術(shù)PCB RFID規(guī)定通過(guò)近場(chǎng)(Fresnel)現(xiàn)象使用環(huán)路跡線(xiàn)來(lái)與RFID設(shè)備通 信。這種類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)PCB RFID在PCB上占用了額外的昂貴面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用PCB的已有電路跡線(xiàn)或接地面。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用接地面，以
使需要去除的接地面最小的方式在接地面上形成裂縫(形成偶極或折疊偶極天線(xiàn))，從而 對(duì)包含PCB的最終產(chǎn)品(例如蜂窩電話(huà))的操作造成最小的影響，并利用了Frauhaufer區(qū)，
其中與僅有磁場(chǎng)相比，由于電磁場(chǎng)而導(dǎo)致了更為高效的通信。 這就是說(shuō)，本發(fā)明提供了 使用IC表面安裝倒裝片(flip chip)或嵌入技術(shù)，以 在PCB內(nèi)包含RFID IC以及偶極天線(xiàn)，在裂縫接地面天線(xiàn)的示例中，這并不占用任何額外面 積?？梢栽谒械腜CB裝配過(guò)程(跟蹤和記錄SMT缺陷、實(shí)時(shí)SMT過(guò)程控制、修復(fù)以及重做 歷史)、測(cè)試(測(cè)試期間的重做、測(cè)試過(guò)程控制)、最終產(chǎn)品裝配(混合線(xiàn)裝配跟蹤、自動(dòng)化
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裝配管理)以及供應(yīng)鏈管理(更為精確的發(fā)貨量、提高的勞動(dòng)力利用率、更短的交付周期、
降低零售脫銷(xiāo)、提高供應(yīng)鏈效率以及防止偷竊和偽造)跟蹤RFID IC和天線(xiàn)。 PCB的裂縫接地面僅是本發(fā)明天線(xiàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)施例，在其他實(shí)施例中，可以將其
他已有或添加的跡線(xiàn)而不是裂縫接地面作為天線(xiàn)與RFID IC—起使用。 本發(fā)明還為PCB以及包含PCB的產(chǎn)品提供了改進(jìn)的供應(yīng)鏈管理。主要蜂窩電話(huà)制
造商需要在裝配級(jí)的PCB可跟蹤性，以便在相同裝配線(xiàn)上以略微不同的選項(xiàng)和B0M(材料
單)同時(shí)制造相似產(chǎn)品以滿(mǎn)足地理性市場(chǎng)需求時(shí)，使這種PCB的板上組裝自動(dòng)化。典型地，
最終將所制造的RFID IC嵌入PCB層中或嵌入安裝在附著于天線(xiàn)的PCB的表面上的倒裝片
中。本發(fā)明的一個(gè)新方法是利用PCB的已有接地面。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在PCB的所有
層上的接地面上形成裂縫允許偶極天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，該偶極天線(xiàn)結(jié)構(gòu)提供所接收的足夠的能量級(jí)
以將電路供電至開(kāi)啟狀態(tài)，從而允許RFID/電子產(chǎn)品碼事務(wù)。 例如，使用與IT網(wǎng)絡(luò)連接的專(zhuān)用RFID詢(xún)問(wèn)器來(lái)進(jìn)行RFID供應(yīng)鏈管理，使得可以 在PCB的整個(gè)裝配過(guò)程中以自動(dòng)化方式實(shí)現(xiàn)材料單。最終產(chǎn)品的制造商也可以在制造商的 項(xiàng)目級(jí)供應(yīng)管理(例如存貨量、發(fā)貨量以及返回量)中使用專(zhuān)用RFID詢(xún)問(wèn)器。


通過(guò)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得更為明 顯，附圖中 圖1A是示出了采用100%接地面裂縫的本發(fā)明的實(shí)施例的視圖； 圖1B是示出了長(zhǎng)度為L(zhǎng)的部分裂縫接地面的本發(fā)明實(shí)施例的視圖； 圖2示出了具有多個(gè)單獨(dú)PCB的PCB面板，每個(gè)單獨(dú)PCB各自的裂縫接地面天線(xiàn)
連接至具有唯一序列號(hào)的RFID IC。 圖3示出了安裝在與裂縫接地面天線(xiàn)連接的PCB的表面上的RFIDIC倒裝片的示 例。 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID IC管芯的焊盤(pán)布置的示例的視圖； 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的使用詢(xún)問(wèn)器的RFID IC的操作的視圖； 圖6是產(chǎn)品的裝配過(guò)程的系統(tǒng)的視圖，所述裝配過(guò)程利用了天線(xiàn)的使用并需要自
動(dòng)可跟蹤性，其中，嵌入式RFID IC附著于天線(xiàn)并且所述嵌入式RFID IC是在所述過(guò)程的第
一步驟中被嵌入的，針對(duì)過(guò)程中的每個(gè)步驟，使用由所附著的天線(xiàn)提供的電源，由專(zhuān)用詢(xún)問(wèn)
器來(lái)詢(xún)問(wèn)所述嵌入式RFID IC。 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的包括具有嵌入式RFID管芯的PCB在內(nèi)的蜂窩電話(huà)的 視圖。
具體實(shí)施例方式
在以下論述中，使用關(guān)于PCB的裝配跟蹤過(guò)程作為示例?？梢允褂帽景l(fā)明來(lái)對(duì)需 要裝配過(guò)程自動(dòng)可跟蹤性并包括根據(jù)本發(fā)明的PCB在內(nèi)的任何最終產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤。
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)、裝置及方法，使用IC嵌入技術(shù)來(lái)將RFIDIC與偶極天線(xiàn)一 起嵌入PCB內(nèi)，所述RFID IC在裂縫接地面天線(xiàn)的示例中不占用PCB內(nèi)的任何額外面積。這 種配置允許偶極結(jié)構(gòu)提供所接收的足夠的能量級(jí)以將RFID IC 101電路供電至"開(kāi)啟"狀
7態(tài)，從而允許RFID IC 101/電子產(chǎn)品碼事務(wù)。包括嵌入式RFID IC IOI在內(nèi)的管芯允許薄 型(low profile)配置，這在RFID加標(biāo)記應(yīng)用中是必需的。可以在所有裝配過(guò)程中對(duì)以這 樣的RFID IC 101標(biāo)記(即包含這樣的RFIDIC 101)并且包括這樣的用于向RFID IC 101 供電的天線(xiàn)的PCB或最終產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，在最終產(chǎn)品中完成裝配過(guò)程之后使用所述PCB或 最終產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的跟蹤(例如為PCB提供服務(wù))、真實(shí)性驗(yàn)證以及供應(yīng)鏈管理活動(dòng)。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1A， PCB 100包括裂縫接地面天線(xiàn)102和RFID IC管芯101，所述RFID IC管芯101包括PCB的唯一 ID，PCB 100是嵌入PCB 100中的第一 組件，以對(duì)PCB 100的制造過(guò)程進(jìn)行管理。如圖IA所示，接地面可以形成100%裂縫102，或 如圖IB所示形成部分裂縫103至預(yù)定長(zhǎng)度。裂縫的長(zhǎng)度和形狀基于最終產(chǎn)品所需要的特 定接地以及RFID IC阻抗與裂縫接地面天線(xiàn)之間的匹配，以使轉(zhuǎn)移至RFID IC以及從RFID IC轉(zhuǎn)移來(lái)的功率最大。該長(zhǎng)度和形狀直接影響RFID天線(xiàn)的性能。可選地，在可選實(shí)施例中 使用其他已有或添加的跡線(xiàn)來(lái)代替裂縫接地面作為天線(xiàn)，其中將所述天線(xiàn)作為第一組件與 包含PCB的唯一 ID在內(nèi)的RFID IC —起添加。 在圖2中示出了實(shí)現(xiàn)RFID的PCB面板的示例，所述PCB面板在面板內(nèi)的每個(gè)單獨(dú) PCB 100上包括RFID IC和裂縫接地面天線(xiàn)。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明，面板內(nèi)的每個(gè)PCB IOO包括附著于RFID IC 101的裂縫接地面天線(xiàn)，并且具有唯一的序列號(hào)以及可以使用用 于跟蹤和自動(dòng)化的附加信息來(lái)編程的附加存儲(chǔ)器。 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的RFID IC的PCB焊盤(pán)布置的示例。如所示出的，在裂縫 接地面天線(xiàn)的一端，PCB焊盤(pán)布置具有附著有RFID IC101的4個(gè)I/0焊盤(pán)連接點(diǎn)。RFID IC 4個(gè)連接點(diǎn)由兩個(gè)測(cè)試焊盤(pán)TP1 401和TP2 402組成，這兩個(gè)測(cè)試焊盤(pán)是在晶片處理測(cè)試 期間使用的，并且還用于對(duì)PCB的機(jī)械附著支撐。根據(jù)本發(fā)明，RFN 403和RFP 404是RFID IC 101的RF端口，所述RF端口附著于PCB上的偶極天線(xiàn)或裂縫接地面的每一側(cè)，在所述 RF端口處，將從詢(xún)問(wèn)器發(fā)送至裂縫接地面天線(xiàn)的能量傳遞至RFID IC 101。焊盤(pán)的大小以 及焊盤(pán)之間的距離由RFID IC IOI來(lái)確定，并且根據(jù)其制造商的不同而不同。
在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，如圖6所示，RFID供應(yīng)鏈管理采用與IT網(wǎng)絡(luò)連接的 RFID詢(xún)問(wèn)器/讀取器501，并且允許在整個(gè)PCB SMT裝配過(guò)程中以自動(dòng)化方式來(lái)完成材料 單、進(jìn)行過(guò)程控制、跟蹤SMT缺陷等。詢(xún)問(wèn)器/讀取器501通過(guò)天線(xiàn)601向RFID IC 101發(fā) 送事務(wù)請(qǐng)求，所述RFID IC 101然后發(fā)送對(duì)所請(qǐng)求的事務(wù)的響應(yīng)，例如，如圖5所示，將其 ID 502發(fā)送至RFID天線(xiàn)601和詢(xún)問(wèn)器501。在制造商自己的項(xiàng)目級(jí)供應(yīng)管理中(例如存 貨量、發(fā)貨量以及返回量)，包含PCB 100在內(nèi)的最終產(chǎn)品制造商還可以使用這種RFID IC 101以及自己專(zhuān)用RFID詢(xún)問(wèn)器/讀取器501和天線(xiàn)601。 現(xiàn)在參考圖6，在裝配過(guò)程的每一站都有天線(xiàn)601和讀取器/詢(xún)問(wèn)器501，它們可 以與過(guò)程中處于該階段的PCB 100通信?？蛇x地，還可以對(duì)整條線(xiàn)有幾個(gè)詢(xún)問(wèn)器501，這些 詢(xún)問(wèn)器501分別與多根天線(xiàn)連接。針對(duì)特定裝配應(yīng)用控制而開(kāi)發(fā)的軟件/中間件系統(tǒng)602 與詢(xún)問(wèn)器501通信，以確定哪個(gè)詢(xún)問(wèn)器和天線(xiàn)正在與PCB IOO通信，并確定PCB 100處于 SMT裝配過(guò)程中的哪個(gè)位置。從實(shí)現(xiàn)RFID IC 101的PCB 100中讀取信息，并且，還在該過(guò) 程中的每個(gè)階段將所述信息寫(xiě)入PCB 100上RFIDIC IOI的附加存儲(chǔ)器。
現(xiàn)在參考圖7，示出了將蜂窩電話(huà)修改為包括根據(jù)本發(fā)明的PCB100的步驟。圖7. 1 示出了在PCB 100表面安裝的封裝的RFID IC管芯lOl。圖7.2是空的蜂窩電話(huà)的示例。圖7. 3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在具有裂縫接地面天線(xiàn)102的蜂窩電話(huà)中安裝的實(shí)現(xiàn)RFID 的PCB 100。裂縫的長(zhǎng)度和形狀確定了天線(xiàn)的阻抗特征和諧振頻率。天線(xiàn)阻抗與RFID IC 匹配得越好，并且對(duì)于工作頻率優(yōu)化得越好，則RFID的性能越好。在圖l所示的示例中，與 圖1B所示的裂縫接地面天線(xiàn)相比，圖1A中的天線(xiàn)與RFID IC更好地匹配，并且具有更好的 RFID性能，然而圖IB是對(duì)RFID性能(預(yù)先設(shè)定的準(zhǔn)則)與最終產(chǎn)品所需的接地面連續(xù)性 (預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn))的更好折衷。圖7.4示出了針對(duì)蜂窩電話(huà)的金屬顯示器與PCB 100之 間的隔離物而添加的RF屏蔽材料。圖7. 5示出了在屏蔽材料上添加的顯示器。圖7. 6示 出了安裝于蜂窩電話(huà)中的實(shí)現(xiàn)RFID的PCB IOO，其中去除了實(shí)現(xiàn)RFID的PCB 100的頂蓋。 圖7. 7示出了在適當(dāng)位置有蓋并且供電至開(kāi)啟的蜂窩電話(huà)。
本發(fā)明的實(shí)施例示例包括 1、第一實(shí)施例將如圖1A和圖1B所示的PCB 100設(shè)計(jì)中已有的接地面分離。裂縫 的長(zhǎng)度和形狀是預(yù)定的，并基于最終產(chǎn)品所需要的具體接地，根據(jù)本發(fā)明，在該最終產(chǎn)品中 嵌入或附著有RFID管芯101。該長(zhǎng)度直接影響RFID天線(xiàn)的性能?？梢詫FID管芯101 嵌入PCB內(nèi)或通過(guò)使用傳統(tǒng)的"倒裝片"技術(shù)(如圖2和圖3所示)來(lái)附著所述RFID管芯 101，以實(shí)現(xiàn)可操作的RFID應(yīng)答器。 2、可選實(shí)施例使用至少一條已有的信號(hào)線(xiàn)，所述信號(hào)線(xiàn)不會(huì)導(dǎo)致在線(xiàn)上具有RFID IC 101的最終產(chǎn)品的性能退化。 3、另一可選實(shí)施例在PCB IOO上添加至少一條跡線(xiàn)，所述跡線(xiàn)用作天線(xiàn)，以允許 通過(guò)所述天線(xiàn)來(lái)傳輸能量和要傳送至RFID IC 101請(qǐng)求以及對(duì)RFID IC 101的響應(yīng)。
本發(fā)明適用于采用接地面或包括可用信號(hào)線(xiàn)(對(duì)所述信號(hào)線(xiàn)的使用并不降低包 含PCB的最終產(chǎn)品的性能)或可以添加合適跡線(xiàn)以及需要自動(dòng)可跟蹤性的任何PCB 100。 還可以使用本發(fā)明對(duì)需要自動(dòng)可跟蹤性并包含這樣的PCB 100在內(nèi)的任何最終產(chǎn)品進(jìn)行
足艮S宗。 盡管參考本發(fā)明的特定示例實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置以及方法， 然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前 提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。相應(yīng)地，上述實(shí)施例不能將本發(fā)明的范 圍僅限于跟蹤PCB產(chǎn)品，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等效物來(lái)限制。
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權(quán)利要求
一種作為跟蹤設(shè)備包含在最終產(chǎn)品中的PCB裝置，所述PCB裝置包括RFID IC管芯，具有所述PCB的唯一ID，并具有用于對(duì)跟蹤事務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的電路；以及RFID天線(xiàn)，操作連接至RFID IC電路，并由所述PCB的至少一個(gè)組件整體形成，用于接收所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求以及將所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至所述RFID IC電路，以及發(fā)送來(lái)自所述RFID IC電路的響應(yīng)，使得所述PCB用作包括所述PCB在內(nèi)的最終產(chǎn)品的跟蹤設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的PCB裝置，其中，所述RFID IC管芯和RFID天線(xiàn)是第一組件，分別添加至并創(chuàng)建自所述PCB的至少一個(gè)組件，使得由RFID天線(xiàn)接收的信號(hào)對(duì)所述電路供電，以接收跟蹤事務(wù)請(qǐng)求并對(duì)所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的PCB裝置，其中，所述RFID IC管芯還包括本地存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)并從中檢索多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)，所述跟蹤數(shù)據(jù)包括-裝配階段和日期，_測(cè)試類(lèi)型、結(jié)果和日期，-唯一PCB ID，以及-最終產(chǎn)品類(lèi)型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的PCB裝置，其中，所述RFID IC管芯和RFID天線(xiàn)是第一組件，分別添加至并創(chuàng)建自所述PCB的至少一個(gè)組件，使得由RFID天線(xiàn)接收的信號(hào)對(duì)所述電路供電，以接收跟蹤事務(wù)請(qǐng)求并對(duì)所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的PCB裝置，其中，使用從由以下技術(shù)構(gòu)成的組中選擇的技術(shù)來(lái)將所述RFID IC管芯包括在所述PCB中將RFID IC管芯嵌入PCB中；使用倒裝片技術(shù)將RFID IC管芯作為RFID IC倒裝片附著至PCB，以便與RFID天線(xiàn)相結(jié)合，由RFID IC管芯形成RFID應(yīng)答器；以及將預(yù)先封裝的RFID IC附著至PCB。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的PCB裝置，還包括接地面，所述接地面具有通過(guò)PCB所有層的裂縫，使得裂縫的長(zhǎng)度和形狀是預(yù)定的并基于最終產(chǎn)品的具體接地要求，其中，由PCB的裂縫組件形成RFID天線(xiàn)作為裂縫接地面天線(xiàn)，所述裂縫接地面天線(xiàn)用作偶極天線(xiàn)，并且，裂縫的長(zhǎng)度和形狀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的性能準(zhǔn)則直接確定性能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的PCB裝置，其中，所述RFID天線(xiàn)包括由操作連接至所述RFIDIC的PCB的至少一條已有信號(hào)線(xiàn)組件形成的天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述RFID天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述RFID天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)，使得當(dāng)RFID IC在至少一條信號(hào)線(xiàn)上操作時(shí)，最終產(chǎn)品的性能不退化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的PCB裝置，其中，所述RFID天線(xiàn)包括由操作連接至所述RFIDIC的向PCB添加的至少一條跡線(xiàn)形成的天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的PCB裝置，還包括焊盤(pán)布置，所述焊盤(pán)布置在裂縫接地面天線(xiàn)的一端具有附著有RFID IC倒裝片的4個(gè)I/0焊盤(pán)連接點(diǎn)，所述4個(gè)連接點(diǎn)包括RFID IC上的兩個(gè)RF端口 ，這兩個(gè)RF端口均附著于偶極天線(xiàn)的一側(cè)，在所述RF端口處將由天線(xiàn)接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的PCB裝置，其中，所述I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)的大小以及I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)之間的距離由RFID IC來(lái)確定，并且根據(jù)其制造商的不同而變化。
11. 一種用于對(duì)包括PCB在內(nèi)的最終產(chǎn)品的裝配進(jìn)行跟蹤的系統(tǒng)，包括由至少一個(gè)裝配站組成的預(yù)定序列，對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行裝配，使得所述序列的第一裝配站向PCB添加RFID應(yīng)答器，所述RFID應(yīng)答器包括(1)由PCB的至少一個(gè)組件形成的RFID天線(xiàn)，以及(2)包括電路和PCB的唯一標(biāo)識(shí)符在內(nèi)的RFID IC管芯，所述天線(xiàn)操作連接至所述RFID IC;以及至少一個(gè)RFID收發(fā)器，與所述序列相關(guān)聯(lián)，用于向RFID應(yīng)答器發(fā)送能量以及跟蹤事務(wù)請(qǐng)求，以分別對(duì)電路供電并將跟蹤事務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至電路，并接收從所述電路發(fā)送的對(duì)所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述RFID IC管芯還包括本地存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)并從中檢索多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)，所述跟蹤數(shù)據(jù)包括-裝配階段和日期，_測(cè)試類(lèi)型、結(jié)果和日期，-唯一PCB ID，以及-最終產(chǎn)品類(lèi)型。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中，使用從由以下技術(shù)構(gòu)成的組中選擇的技術(shù)來(lái)將所述RFID IC管芯包括在所述PCB中將RFIDIC管芯嵌入PCB中；使用倒裝片技術(shù)將RFID IC管芯作為RFID IC倒裝片附著至PCB ;以及將預(yù)先封裝的RFID IC附著至PCB。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述RFID IC管芯還包括本地存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)并從中檢索多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)，所述跟蹤數(shù)據(jù)包括-裝配階段和日期，_測(cè)試類(lèi)型、結(jié)果和日期，-唯一PCB ID，以及-最終產(chǎn)品類(lèi)型。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述PCB還包括接地面，所述接地面具有通過(guò)PCB所有層的裂縫，使得裂縫的長(zhǎng)度和形狀是預(yù)定的并基于最終產(chǎn)品的具體接地要求，其中，由PCB的裂縫組件形成RFID天線(xiàn)作為裂縫接地面天線(xiàn)，所述裂縫接地面天線(xiàn)用作準(zhǔn)偶極天線(xiàn)，并且，裂縫的長(zhǎng)度根據(jù)預(yù)先設(shè)定的性能準(zhǔn)則直接確定RFID天線(xiàn)的性能。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述RFID天線(xiàn)包括由操作連接至所述RFID IC的PCB的已有信號(hào)線(xiàn)組件形成的天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述RFID天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述RFID天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)，使得當(dāng)RFID IC在信號(hào)線(xiàn)上操作時(shí)，最終產(chǎn)品的性能不退化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述RFID天線(xiàn)包括由操作連接至所述RFID IC的向PCB添加的至少一條跡線(xiàn)形成的天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述PCB還包括焊盤(pán)布置，所述焊盤(pán)布置在裂縫接地面天線(xiàn)的一端具有附著有RFID IC倒裝片的4個(gè)I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)，所述4個(gè)連接點(diǎn)包括RFID IC上的兩個(gè)RF端口 ，這兩個(gè)RF端口均附著于偶極天線(xiàn)的一側(cè)，在所述RF端口處將由天線(xiàn)接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC電路。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)的大小以及I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)之間的距離由RFID IC來(lái)確定，并且根據(jù)其制造商的不同而變化。
20. —種將PCB包括在最終產(chǎn)品中作為跟蹤設(shè)備的方法，包括以下步驟將RFID IC管芯附著至所述PCB，所述RFID IC管芯具有所述PCB的唯一 ID，并具有用于對(duì)發(fā)送的跟蹤事務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的電路；由所述PCB的至少一個(gè)組件整體形成RFID天線(xiàn)；以及將RFID天線(xiàn)操作連接至附著的RFID IC電路，以接收跟蹤事務(wù)請(qǐng)求并將所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至所述RFID IC電路，以及發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的響應(yīng)，使得所述PCB用作PCB所附著的最終產(chǎn)品的跟蹤設(shè)備。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括以下步驟添加RFID IC管芯以及RFID天線(xiàn)作為PCB的第一組件，使得RFID天線(xiàn)所接收的信號(hào)對(duì)電路供電，以接收跟蹤事務(wù)請(qǐng)求并對(duì)所述跟蹤事務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以下步驟向RFID IC管芯提供本地存儲(chǔ)器，所述本地存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)并從中檢索多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)，所述跟蹤數(shù)據(jù)包括-裝配階段和日期，_測(cè)試類(lèi)型、結(jié)果和日期，-唯一PCB ID，以及-最終產(chǎn)品類(lèi)型。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括以下步驟通過(guò)首先執(zhí)行從由以下步驟構(gòu)成的組中選擇的步驟來(lái)形成RFID應(yīng)答器(1) 將RFID IC管芯嵌入PCB中，以及(2) 采用倒裝片技術(shù)將RFID IC管芯作為RFID IC倒裝片附著至PCB，以及(3) 將預(yù)先封裝的RFID IC附著至PCB ;以及然后將RFID IC操作連接至RFID天線(xiàn)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟向PCB提供接地面，所述接地面具有通過(guò)PCB所有層的裂縫組件，使得裂縫的長(zhǎng)度和形狀是預(yù)定的并基于最終產(chǎn)品的具體接地要求，以及由PCB的裂縫組件形成RFID天線(xiàn)作為裂縫接地面天線(xiàn)，所述裂縫接地面天線(xiàn)用作偶極天線(xiàn)，使得裂縫的長(zhǎng)度根據(jù)預(yù)先設(shè)定的準(zhǔn)則直接確定RFID天線(xiàn)的性能。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟由操作連接至所述RFID IC的PCB的至少一條已有信號(hào)線(xiàn)組件形成RFID天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述RFID天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述RFID天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)，使得當(dāng)RFID IC在至少一條信號(hào)線(xiàn)上操作時(shí)，最終產(chǎn)品的性能不退化。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括以下步驟向PCB添加與RFID IC操作連接的至少一條跡線(xiàn)；以及由所添加的至少一條跡線(xiàn)形成RFID天線(xiàn)，以允許通過(guò)所述天線(xiàn)將所接收的能量和跟蹤請(qǐng)求傳送至RFID IC，以及通過(guò)所述天線(xiàn)發(fā)送來(lái)自所述RFID IC的對(duì)所述跟蹤請(qǐng)求的響應(yīng)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括以下步驟提供焊盤(pán)布置，所述焊盤(pán)布置在裂縫接地面天線(xiàn)的一端具有4個(gè)I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)，所述4個(gè)連接點(diǎn)包括兩個(gè)RF端口 ，這兩個(gè)RF端口位于偶極天線(xiàn)的一側(cè)，在所述RF端口處傳送由天線(xiàn)接收的能量和跟蹤請(qǐng)求；以及在所述4個(gè)I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)處連接RFID IC倒裝片，使得所述RFIDIC上的兩個(gè)RF端口連接至天線(xiàn)一側(cè)上相應(yīng)的兩個(gè)RF點(diǎn)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)的大小以及I/O焊盤(pán)連接點(diǎn)之間的距離由RFID IC來(lái)確定，并且根據(jù)其制造商的不同而變化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用PCB組件作為天線(xiàn)以允許UHF頻段的RFID通信的系統(tǒng)、裝置以及方法。本發(fā)明通過(guò)實(shí)現(xiàn)在裝配級(jí)對(duì)PCB進(jìn)行跟蹤，使得在電路板生產(chǎn)的每個(gè)生產(chǎn)階段中能夠精確知道產(chǎn)品的位置及其當(dāng)前測(cè)試狀態(tài)，從而能夠?qū)CB以及包含PCB的產(chǎn)品進(jìn)行供應(yīng)鏈管理。一個(gè)實(shí)施例使用PCB的已有接地面，在PCB的所有層的接地面上形成裂縫，允許偶極結(jié)構(gòu)提供足夠的接收能量級(jí)以將電路供電至“開(kāi)啟”狀態(tài)，從而允許RFID/電子產(chǎn)品碼事務(wù)。在可選實(shí)施例中，使用已有或添加的跡線(xiàn)來(lái)代替裂縫接地面作為RFID IC的天線(xiàn)。供應(yīng)鏈管理可以采用專(zhuān)用RFID詢(xún)問(wèn)器，所述專(zhuān)用RFID詢(xún)問(wèn)器與IT網(wǎng)絡(luò)連接并允許在整個(gè)PCB裝配過(guò)程中以自動(dòng)方式完成材料單。最終產(chǎn)品的制造商還可以在自己的最終產(chǎn)品項(xiàng)目級(jí)供應(yīng)管理系統(tǒng)中使用RFID IC，所述最終產(chǎn)品項(xiàng)目級(jí)供應(yīng)管理系統(tǒng)包括存貨量、發(fā)貨量以及返回量。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK101707887SQ200780041350
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者查克·帕加諾, 理查德·肯南 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司