具有用于天线的连接部件的射频识别收发器芯片模块、具有射频识别收发器芯片模块的纺织标签和射频识别收发器芯片模块的使用

摘要

为了能够尽可能简单地并且尤其是避免污损安装在纺织材料中或其上的标签条(16)的天线布线(14)的风险地连接RFID收发器芯片模块(2)，建议使用可激活的连接部件(10)来设计收发器芯片模块(2)的金属化的连接底部(12)，以电和机械地连接到天线布线(14)，该RFID收发器芯片模块(2)不仅具有收发器芯片，还具有导电的(优选为金属或金属化的)连接底部(12)。所述连接底部在所述RFID收发器芯片(6)的两侧上是条状延伸元件(4，12)的形式，其中所述连接底部(12)分别布置在延伸元件(4，12)的、远离RFID收发器芯片(6)的末端。金属化的连接底部(12)由可激活的连接部件(10)形成，用以电和机械地连接到电导体(14)。

说明书

技术领域

本发明涉及具有IC芯片的RFID收发器(transponder)芯片模块、具有RFID收发器芯片模块的纺织标签(textile tag)和RFID收发器芯片模块的使用。

背景技术

实践已经知道制造如下的收发器，即，其中芯片连接到在纺织材料(textilematerial)中并入的天线。在这种情况下，连接接线片(connection lug)连接到天线部分。芯片在天线上的这种布置及其连接会引起困难。

WO 2005/071605公开了一种用于将RFID收发器芯片电连接到与纺织品连接的天线细丝(antenna filament)的方法。对于该方法没有详细描述上述问题的解决方案。仅提到了不同类型的连接，例如压焊(bonding)、焊接(welding)、软焊(soldering)，这些明显需要在原处进行。这些连接方法不仅复杂，而且尤其会关联到纺织材料的污损。

DE101 55 935A1公开了一种具有纺织支撑的标签，该标签包括具有用于电子元件的连接点的柔性电导体。DE 101 55 935A1提出通过使用软熔焊膏(low melt solder paste)优选地印制收发器IC的接触区域来将收发器IC接触连接到线末端。因此，DE 101 55 935A1的理念规定IC的接触区域被认为是用于制造标签的界面(interface)。例如，当纺织标签将被安放有收发器芯片模块(其中，天线细丝被纺织或编织)时，已经发现DE 101 55 935A1中公开的理念是不太有利的，因为织入或编入的天线细丝并不具有收发器IC的固定尺寸(fixing dimension)。

WO 2005/011605A1公开了一种具有收发器芯片的纺织材料，该收发器芯片——通过其接触区域——被附着到并且电连接到天线布线(antennawire)。WO 2005/011605A1中的解决方案规定天线布线是弯曲形式的，该天线布线的纵向分支分离，使得末端位于收发器IC的接触区域上并且可以与其连接。在这点上，WO 2005/011605A1中的解决方案等同于DE 101 55 935A1中的解决方案，并且受相同缺陷的影响。

DE 196 18 103A1公开了一种非纺织芯片卡模块，其中对通过焊线(bonding wire)连接到收发器芯片的金属支撑层作出规定。可能适用于芯片卡模块的情况对于纺织模块非常不利，因为适当的处理是不可能的，并且天线也不可用作金属层。

DE 197 08 617A1公开了一种以连接框来提供IC的模块，因此该IC被设计为接合到芯片卡——但是是以不导电的形式接合到芯片卡，这在芯片卡的应用方面也将没有意义。

发明内容

本发明的目的是具体说明一种RFID收发器芯片模块，其能够容易地连接到在纺织材料中布置的天线。在这种情况下，收发器芯片模块被设计为提供有RFID收发器芯片并且具有导电的、优选为金属或被金属化的连接底部(connection feet)，用于连接到具体为具有天线布线的纺织材料的电导体。

本发明通过如权利要求1所述的RFID收发器芯片模块来实现该目的。在这点上，借助于不再与IC本身等同的收发器芯片模块，而优于现有技术。根据本发明，连接底部在RFID收发器芯片的两侧上是条状延伸元件的形式，其允许弯曲的天线(例如)的横向分支之间的布置，而不需要(如在现有技术中)天线布线的纵向分支在收发器芯片的连接点处精确地分离，因此，末端可以位于收发器IC的接触区域上并且连接到收发器IC的接触区域。连接底部被分别布置在延伸元件的、与RFID收发器芯片远离的那个末端，这允许模块的布置及其到例如弯曲织入或编入的天线细丝的横向分支的连接。金属化的连接底部是用可激活的连接部件来制造的，其目的是电和机械地连接到电导体。

收发器芯片模块的金属化的连接底部用可激活的连接部件制造(其目的是电和机械地连接到电导体)的事实意味着纺织标签的制造工艺相当简单，因为不管连接工艺如何都能够以非常精确的计量数量和形式、以预制方式(Drefabricated fashion)将连接部件容易地放在收发器芯片模块的连接底部上。在连接点处，可使用简单的工具来激活连接部件，而不用重新供应连接部件和/或焊剂(flux)。连接部件的简单的激活工艺(例如通过加热)以及精确计量确保了简单连接，并且避免了通过额外连接部件和/或焊剂污损的风险。

在从属权利要求2到8中描述了有利的示例性实施例。

如果所使用的连接部件是根据权利要求2的软焊料(soft solder)或者根据权利要求3的导电粘合剂，并且已经精确地以正确数量存在于金属化的连接底部上，则是非常有利的。收发器芯片模块的条状延伸元件可以有利地由塑料组成(权利要求4)。条状延伸元件的、面对RFID收发器芯片的那些部分有利地是用于RFID收发器芯片的连接框的形式，因此为所述芯片提供机械保护(权利要求5)。

为了能够制造具有这种类型的RFID收发器芯片的纺织标签和具有导线(尤其是天线布线)的纺织材料，如果电导体具有抑制氧化物生成的部件(权利要求6)或者具有电镀表面(权利要求7)，则是有利的。这种环境下的优势是涂层材料，例如银、金或铋/锡合金。

如果电导体在其表面上制有塑料层，则纺织标签的改进是非常有利的，其中所述塑料层适用于连接部件以促进连接(权利要求8)。

原则上，建议上述RFID收发器芯片模块被设计为用来制造纺织标签(权利要求9)。可替换地，使用——通常更大区域的——纺织印制电路板也是有利的(权利要求10)。

在下面的示例性实施例中描述的、将符合本发明使用的上述和要求主张的元件在它们的尺寸、成形、材料使用和它们的技术设计方面不受制于任何特殊例外条件，这意味着可以毫无限制地应用各个应用领域中已知的选择标准。

附图说明

下面参考附图更详细地描述了本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了根据本发明优选示例性实施例的收发器芯片模块的平面图；

图2示出了图1中所示的收发器芯片模块的侧视图；

图3示出了图1中所示的收发器芯片模块的正视图；

图4示出了图1中所示的收发器芯片模块(被布置在标签织网(tag web)上)的侧视图；

图5示出了图4中所示的结构的平面图；和

图6示出了具有收发器芯片模块的典型收发器标签。

具体实施方式

图1到图3示出了收发器芯片模块2，该收发器芯片模块——在随后的工艺中——可连接到与纺织材料连接的天线。在优选示例性实施例中，收发器芯片模块2包括支撑框4(“引线框(Leadframe)”)，其上布置有收发器芯片6(IC芯片)。在本示例性实施例中，收发器芯片6被包覆成型(overmolded)以保护它。所述包覆成型(“成型”)在附图1到图3中用8表示。另外，收发器芯片模块2的两个对边具有电连接底部12，根据本发明，以预制方式将可激活的(activatable)连接部件10装配到该电连接底部12。在本示例性实施例中，这些连接部件10由软焊料组成，优选地由锡合金组成。可替换地，连接部件也可以由导电的塑料组成，所述导电的塑料至多除不同的熔点以外具有与软焊料类似的属性。同样可替换地，可以使用非导电的塑料，在这种情况下，将被装上的连接底部必须被安装到天线，从而形成直接接触，然而这不再通过塑料绝缘。由软焊料或导电的塑料组成的连接部件不是必要的。

图4和图5示出了根据本发明优选示例性实施例的收发器芯片模块2到标签织网16的连接30，该标签织网16具有通过技术上典型的传统连接26(例如通过纬线和/或经线)附着到其的天线布线14。连接30被几何地示出，使得软焊料和导电的或者甚至不导电的塑料都可能作为连接部件10，因为天线布线14与连接底部12直接接触。

此处示出的连接的主要优点是可以简单且精确地以正确数量应用连接部件10。连接部件10已连接到金属化的连接底部12的事实意味着当连接底部被焊接到相关的天线细丝时仅需要一点焊剂或者甚至不需要焊剂。这避免了污损标签的风险。另外，能够快速地进行连接工艺，因为它仅需要在一侧进行。总之，本发明明显地简化了连接工艺。

图6示出了具有纺织织网(textile web)21的典型收发器标签20，该纺织织网21使用条形码28形成顶半部分22，使用电收发器芯片26和天线14形成底半部分24。

描述了本示例性实施例，使得RFID收发器芯片模块2被设计用来制造纺织标签30。然而，替换性使用是也使用典型地更大区域的纺织印制电路板。

附图符号列表

2收发器芯片模块

4连接框(引线框)

6收发器芯片

8包覆成型(成型)

10连接部件

12连接底部

14天线布线

16标签织网

20收发器标签

21纺织织网

22顶半部分

24底半部分

26天线布线/纺织品(fabric)的连接

28条形码

30收发器芯片模块到天线的连接