(57)【要約】ＰＣＢ素子をアンテナとして用いてＵＨＦ帯域でＲＦＩＤ通信を達成するシステム、装置及び方法を提供する。本発明は、ＰＣＢの各製造段階で、ＰＣＢを含む製品が何処にあるか及びその現在の検査状態がどうであるかが正確に分かるように、アセンブリレベルでのＰＣＢの追跡を可能にすることにより、ＰＣＢ及びＰＣＢを含む製品のサプライチェーンマネジメントを可能にするものである。一実施例では、ＰＣＢの現存のグランドプレーンを用い、ＰＣＢの全ての層のグランドプレーンを分割し、ダイポール構造が受信したエネルギーレベルにより回路をオン状態に附勢し、これにより、ＲＦＩＤ／電子製品コードトランザクションを可能にする。他の実施例では、現存の又は追加した配線を、スプリット（分割した）グランドプレーンの代わりに、ＲＦＩＤ‐ＩＣに対するアンテナとして用いる。サプライチェーンマネジメントでは、ＩＴネットワークに接続された専用のＲＦＩＤインタロゲータを採用し、このインタロゲータによりＰＣＢのアセンブリ処理の間中、部品表を自動的に満足させるようにしうる。最終製品の製造者も、在庫、出荷及び返品を含む自身の最終製品項目基準のサプライマネジメントシステムにおいてＲＦＩＤ‐ＩＣを用いうる。
2011517840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最終製品に追跡装置として導入するためのＰＣＢ装置において、このＰＣＢ装置が、
当該ＰＣＢ装置に対する独自のＩＤを有するとともに、トランザクション追跡要求に対し応答する回路を有するＲＦＩＤ‐ＩＣダイと、
このＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路に動作的に接続され、前記ＰＣＢ装置の少なくとも１つの構成素子から一体に形成されたＲＦＩＤアンテナであって、前記トランザクション追跡要求を受信してこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路に転送し、このＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路からの応答を送信するＲＦＩＤアンテナと
を具え、前記ＰＣＢ装置がこのＰＣＢ装置を有する最終製品の追跡装置として作用するようにしたＰＣＢ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイ及び前記ＲＦＩＤアンテナがそれぞれ、前記ＰＣＢ装置の少なくとも１つの構成素子に加えて形成された第１の構成素子及び前記ＰＣＢ装置の少なくとも１つの構成素子から形成された第１の構成素子であり、前記ＲＦＩＤアンテナが受信した信号により前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路をオン状態にして、このＲＦＩＤ‐ＩＣダイがトランザクション追跡要求を受けて応答するようになっているＰＣＢ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが更に、
‐組立段階及び組立データと、
‐検査の種類、検査の結果及び検査データと、
‐独自のＰＣＢ‐ＩＤと、
‐最終製品の種類と
を有する複数の追跡データを記憶し、これらの記憶したデータを取り出しうるローカルメモリを具えているＰＣＢ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイ及び前記ＲＦＩＤアンテナがそれぞれ、前記ＰＣＢ装置の少なくとも１つの構成素子に加えて形成された第１の構成素子及び前記ＰＣＢ装置の少なくとも１つの構成素子から形成された第１の構成素子であり、前記ＲＦＩＤアンテナが受信した信号により前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路をオン状態にして、このＲＦＩＤ‐ＩＣダイがトランザクション追跡要求を受けて応答するようになっているＰＣＢ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイは、
ＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢ装置内に埋め込む技術と、
フリップチップ技術を用いてＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップとしてＰＣＢ装置に取り付け、これによりＲＦＩＤアンテナと一緒にＲＦＩＤトランスポンダが形成されるようにする技術と、
予めパッケージされたＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢ装置に取り付ける技術と
の群から選択した技術を用いてＰＣＢ装置内に設けられているＰＣＢ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＰＣＢ装置において、このＰＣＢ装置が更に、グランドプレーンを有し、このグランドプレーンはその全てのレベルを通って分割されており、この分割の長さ及び形状は最終製品の特定の接地条件に基づいて予め決定され、前記ＲＦＩＤアンテナはＰＣＢ装置の分割要素から、ダイポールアンテナとして機能するスプリットグランドプレーンアンテナとして形成され、この分割の長さ及び形状が、予め設定された性能基準に応じてこのＲＦＩＤアンテナの性能を直接決定しているＰＣＢ装置。
【請求項７】
請求項５に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤアンテナが、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢ装置の少なくとも１本の現存する信号ラインである構成素子から形成されたアンテナを有し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信させ、ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが前記少なくとも１本の現存する信号ラインで動作している際に、最終製品の性能が低下しないようにしたＰＣＢ装置。
【請求項８】
請求項５に記載のＰＣＢ装置において、前記ＲＦＩＤアンテナが、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢ装置に追加した少なくとも１本の配線から形成されたアンテナを有し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信させるようにしたＰＣＢ装置。
【請求項９】
請求項６に記載のＰＣＢ装置において、このＰＣＢ装置が更に、４つのＩ／Ｏパッド接続点を有するパッド配置を具え、このパッド配置に前記ＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップが前記スプリットグランドプレーンアンテナの端部で取り付けられており、前記４つのＩ／Ｏパッド接続点が前記ＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップ上の２つのＲＦポートを有し、これらのＲＦポートの各々が前記ダイポールアンテナの側に取り付けられ、このアンテナにより受信されたエネルギー及び追跡要求がＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路に伝達されるようになっているＰＣＢ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のＰＣＢ装置において、前記Ｉ／Ｏパッド接続点の大きさ及びこれらのＩ／Ｏパッド接続点間の距離は前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイにより決定され、その製造者に応じて変化されるようになっているＰＣＢ装置。
【請求項１１】
ＰＣＢを有する最終製品のアセンブリを追跡するシステムにおいて、このシステムが、
少なくとも１つのアセンブリステーションの予め決定した配列であって、この配列は、当該配列の第１のアセンブリステーションが、
（１）前記ＰＣＢの少なくとも１つの構成素子から形成されたＲＦＩＤアンテナと、
（２）回路とＰＣＢの独自の識別子とを有し、前記ＲＦＩＤアンテナが動作的に接続されるＲＦＩＤ‐ＩＣダイと
を具えるＲＦＩＤトランスポンダを前記ＰＣＢに加えるように最終製品を組み立てるようにした当該配列と、
この配列と関連し、エネルギー及びトランザクション追跡要求を前記ＲＦＩＤトランスポンダに送信して、それぞれ前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路をオン状態にするとともにこの回路にトランザクション追跡要求を送信し、このトランザクション追跡要求に対する応答であってこの回路により送信された応答を受信する少なくとも１つのＲＦＩＤトランシーバと
を具えるシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが更に、
‐組立段階及び組立データと、
‐検査の種類、検査の結果及び検査データと、
‐独自のＰＣＢ‐ＩＤと、
‐最終製品の種類と
を有する複数の追跡データを記憶し、これらの記憶したデータを取り出しうるローカルメモリを具えているシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイは、
ＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢ内に埋め込む技術と、
フリップチップ技術を用いてＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップとしてＰＣＢに取り付ける技術と、
予めパッケージされたＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢに取り付ける技術と
の群から選択した技術を用いてＰＣＢ内に設けられているシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが更に、
‐組立段階及び組立データと、
‐検査の種類、検査の結果及び検査データと、
‐独自のＰＣＢ‐ＩＤと、
‐最終製品の種類と
を有する複数の追跡データを記憶し、これらの記憶したデータを取り出しうるローカルメモリを具えているシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、前記ＰＣＢが更に、グランドプレーンを有し、このグランドプレーンはその全ての層を通って分割されており、この分割の長さ及び形状は最終製品の特定の接地条件に基づいて予め決定され、前記ＲＦＩＤアンテナはＰＣＢの分割要素から、ダイポールアンテナとして機能するスプリットグランドプレーンアンテナとして形成され、この分割の長さが、予め設定された性能基準に応じてこのＲＦＩＤアンテナの性能を直接決定しているシステム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤアンテナが、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢの現存する信号ラインである構成素子から形成されたアンテナを有し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信させ、ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが前記信号ラインで動作している際に、最終製品の性能が低下しないようにしたシステム。
【請求項１７】
請求項１４に記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤアンテナが、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢに追加した少なくとも１本の配線である構成素子から形成されたアンテナを有し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信させるようにしたシステム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記ＰＣＢが更に、４つのＩ／Ｏパッド接続点を有するパッド配置を具え、このパッド配置に前記ＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップが前記スプリットグランドプレーンアンテナの端部で取り付けられており、前記４つのＩ／Ｏパッド接続点が前記ＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップ上の２つのＲＦポートを有し、これらのＲＦポートの各々が前記ダイポールアンテナの側に取り付けられ、このアンテナにより受信されたエネルギー及び追跡要求がＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路に伝達されるようになっているシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムにおいて、前記Ｉ／Ｏパッド接続点の大きさ及びこれらのＩ／Ｏパッド接続点間の距離は前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイにより決定され、その製造者に応じて変化されるようになっているシステム。
【請求項２０】
ＰＣＢを追跡装置として最終製品内に設ける方法であって、この方法が、
前記ＰＣＢに対する独自のＩＤと、送信されたトランザクション追跡要求に応答する回路とを有するＲＦＩＤ‐ＩＣダイを前記ＰＣＢに取り付ける工程と、
前記ＰＣＢの少なくとも１つの構成素子から、ＲＦＩＤアンテナを一体に形成する工程と、
このＲＦＩＤアンテナを、取り付けられた前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続し、前記トランザクション追跡要求を受信して前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路に転送する工程と
を具え、前記ＰＣＢがこのＰＣＢが取り付けられた最終製品の追跡装置として作用するようにする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、この方法が更に、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイ及びＲＦＩＤアンテナを前記ＰＣＢの第１の構成素子として加え、ＲＦＩＤアンテナが受信した信号が前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイの回路をオン状態にして、トランザクション追跡要求を受信するとともにこれに応答するようにする工程を具えている方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、この方法が更に、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに、
‐組立段階及び組立データと、
‐検査の種類、検査の結果及び検査データと、
‐独自のＰＣＢ‐ＩＤと、
‐最終製品の種類と
を有する複数の追跡データを記憶し、これらの記憶したデータを取り出しうるローカルメモリを設ける工程を具える方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、この方法が更に、
（１）ＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢ内に埋め込む工程と、
（２）フリップチップ技術を用いてＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップとしてＰＣＢに取り付ける工程と、
（３）予めパッケージされたＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＰＣＢに取り付ける工程と
の群から選択した工程を最初に実行することによりＲＦＩＤトランスポンダを形成する工程と、
その後にＲＦＩＤ‐ＩＣダイをＲＦＩＤアンテナに動作的に接続する工程と
を具える方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、この方法が更に、
前記ＰＣＢにグランドプレーンを設け、このグランドプレーンがその全てのレベルを通って分割された要素を有し、この分割の長さ及び形状は最終製品の特定の接地条件に基づいて予め決定する工程と、
前記ＲＦＩＤアンテナをＰＣＢの分割要素から、ダイポールアンテナとして機能するスプリットグランドプレーンアンテナとして形成し、この分割の長さが、予め設定された基準に応じてこのＲＦＩＤアンテナの性能を直接決定する工程と
を具える方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の方法において、この方法が更に、前記ＲＦＩＤアンテナを、前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢの少なくとも１本の現存する信号ラインである構成素子から形成し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信させ、ＲＦＩＤ‐ＩＣダイが前記少なくとも１本の現存する信号ラインで動作している際に、最終製品の性能が低下しないようにする工程を具える方法。
【請求項２６】
請求項２３に記載の方法において、この方法が更に、
ＲＦＩＤ‐ＩＣダイに動作的に接続されるＰＣＢに少なくとも１本の配線を追加する工程と、
この追加した少なくとも１本の配線からＲＦＩＤアンテナを形成し、このアンテナにより受信エネルギー及び追跡要求をＲＦＩＤ‐ＩＣダイに伝達するとともにこの追跡要求に対するこのＲＦＩＤ‐ＩＣダイからの応答を送信するようにする工程と
を具える方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の方法において、この方法が更に、
４つのＩ／Ｏパッド接続点を有するパッド配置を前記スプリットグランドプレーンアンテナの端部に設け、これら４つのＩ／Ｏパッド接続点がダイポールアンテナの側に２つのＲＦポートを有し、このアンテナにより受信されたエネルギー及び追跡要求が伝達されるようにする工程と、
ＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップをこれら４つのＩ／Ｏパッド接続点に接続し、ＲＦＩＤ‐ＩＣダイ上の２つのＲＦポートがアンテナの側の対応する２つのＲＦポートに接続する工程と
を具える方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、前記Ｉ／Ｏパッド接続点の大きさ及びこれらのＩ／Ｏパッド接続点間の距離を前記ＲＦＩＤ‐ＩＣダイにより決定し、その製造者に応じて変化させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のグランドプレーン（接地面）を、ＰＣＢの表面上に実装された又はＰＣＢの層内に埋め込まれたＲＦＩＤ‐ＩＣダイ片に対するアンテナとして用い、このダイ片をアンテナに取り付けてＲＦＩＤトランスポンダを形成するシステム、装置及び方法に関するものである。特に、本発明は、現存の又は追加の配線を、スプリット（分割された）グランドプレーンに加えて、ＲＦＩＤ‐ＩＣに対するアンテナとして用いることに関するものである。更に特に、本発明によれば、アセンブリ（組立）レベルの自動トレーサビリティ（追跡可能性）のために本発明によるトランスポンダを有するように変更したＰＣＢを用いて、ＰＣＢの及びＰＣＢを含む最終製品のＲＦＩＤのサプライチェーンマネジメント（供給連鎖管理）を強化する。
【背景技術】
【０００２】
プリント電気回路基板（ＰＣＢ）の製造及び使用に当たっては、その複雑性及び多様性が益々高まっており、製造工程を管理するＰＣＢのアセンブリレベルにおいて対応するサプライチェーンを強化する必要がある。更に、電子タグ付けを適用しうるサプライチェーン処理にはＰＣＢの物流及び追跡管理が含まれる。携帯電話の製造者は、アセンブリレベルでＰＣＢを追跡できるようにすることを必要としている。その理由は、携帯電話のＰＣＢの製造処理には、製品がどこにあるかや、その現在の検査状態を正確に知るために、基板の各製造段階でＰＣＢを識別及び監視することが必要となる為である。
【０００３】
ＰＣＢのサプライチェーンの追跡は代表的には、ＬＯＳ（Line Of Sight ）にあるバーコード２Ｄシステムを用いて行われる。アセンブリ処理における種々の工程でバーコードを読むのに問題があり、バーコードが損傷されたり、消失されたりするおそれがある。例えば、構成素子をＰＣＢにはんだ付けするのに瞬時的に高温度が必要となり、ＰＣＢの清浄処理には酸、溶剤及びアルカリが必要であり、これらは、全て通常の接着性ラベルをはがれ落ちるか又は判読できない程度まで損傷させるおそれがある。ＲＦＩＤ‐ＩＣはそれほどこれらの状況に影響されず、携帯電話のＰＣＢ上に実装すれば、如何なる工程／検査においてもＰＣＢの位置情報が得られる。従って、ＲＦＩＤ‐ＩＣを用いてＰＣＢの監視／記録を向上させることにより、携帯電話のＰＣＢに対して達成された生産活動の監査証跡を得るようにすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術によるＰＣＢのＲＦＩＤでは、近接場（フレネル）現象を介してＲＦＩＤ装置と通信するためにループ配線を用いる必要がある。従来技術であるこの種類のＰＣＢのＲＦＩＤでは、ＰＣＢ上に高価な追加の領域が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ＰＣＢの既に存在する回路配線又はグランドプレーンを利用する。グランドプレーンを利用する本発明の例では、（ダイポール又は折り返しダイポールアンテナを形成する）グランドプレーンを分割するのに、除去する必要があるグランドプレーンを最小にし、ＰＣＢを有する最終製品、例えば、携帯電話の動作に及ぼす影響を最小にするとともに、単なる磁界とは相違する電磁界により通信がより有効となるフラウンホーファーゾーンの利点を得るようにする。
【０００６】
すなわち、本発明は、ＰＣＢ内にダイポールアンテナと一緒にＲＦＩＤ‐ＩＣを有するＩＣ面実装フリップチップ又はＩＣ埋込技術であって、スプリットグランドプレーンアンテナの例では、ＰＣＢ内に如何なる追加の領域をも必要としない技術を用いることを提供する。ＲＦＩＤ‐ＩＣ及びアンテナは、全てのアセンブリ処理（ＳＭＴ欠陥の追跡及び記録、実時間ＳＭＴ処理制御、修理及び再加工の履歴）、検査（検査中の再加工、検査処理制御）、最終製品のアセンブリ（混合ラインアセンブリの追跡、自動化したアセンブリマネージメント）及びサプライチェーンマネジメント（出荷のより一層の正確化、労働力利用の改善、準備時間の短縮化、小売りでの品切れ状態の低減化、サプライチェーン効率の改善、盗難及び偽造の防止）中、追跡を行うことができる。
【０００７】
ＰＣＢのスプリットグランドプレーンは、本発明のアンテナ設計に対する一例にすぎず、他の例では、他の現存する又は追加した配線をＲＦＩＤ‐ＩＣと一緒にアンテナとして用いることができる。
【０００８】
本発明は、ＰＣＢの、及びＰＣＢを含む製品のサプライチェーンマネジメントをも改善する。地域別市場の必要性を満足させるためにオプション部品及びＢＯＭ（部品表）を僅かに異ならせて同じアセンブリライン上で同様な製品を同時に製造する場合に、携帯電話の主たる製造者は、そのポピュレーションを自動化するためにアセンブリレベルでのＰＣＢのトレーサビリティを必要とする。代表的には、製造されたＲＦＩＤ‐ＩＣを最終的に、ＰＣＢの層内に、又はアンテナに取り付けられたＰＣＢの表面上に実装されたフリップチップ内に埋め込む。本発明の１つの新規な方法は、ＰＣＢの現存するグランドプレーンを使用することにある。本発明の一例では、ＰＣＢの全ての層上のグランドプレーンを分割することにより、ダイポールアンテナ構造が受信した適切なエネルギーレベルが回路をオン状態に附勢し、これによりＲＦＩＤ／電子製品コードトランザクションを可能にするようにする。
【０００９】
ＲＦＩＤサプライチェーンマネジメントは、例えば、ＩＴネットワークに接続された専用のＲＦＩＤインタロゲータを用いて行われ、ＰＣＢのアセンブリ処理の間中、材料表が自動的に満足されうるようにする。最終製品の製造者は、自身の項目レベルサプライマネジメント（例えば、在庫、出荷、返品）においても専用のＲＦＩＤインタロゲータを用いることがきる。
【００１０】
本発明の上述した及びその他の特徴及び利点は、添付図面を用いた以下の詳細な説明からより一層明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、グランドプレーンを１００％分割した本発明の実施例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、グランドプレーンを長さＬに亘って部分的に分割した本発明の実施例を示す図である。
【図２】図２は、複数の個々のＰＣＢを有するＰＣＢパネルであって、各ＰＣＢが、独自の通し番号を有するＲＦＩＤ‐ＩＣに接続された自身のスプリット（分割された）グランドプレーンアンテナを有するようにしたＰＣＢパネルを示す図である。
【図３】図３は、スプリットグランドプレーンアンテナに接続されたＰＣＢの表面上に実装されたＲＦＩＤ‐ＩＣフリップチップの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明によるＲＦＩＤ‐ＩＣダイに対するパッドレイアウトの一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明による、インタロゲータを用いるＲＦＩＤ‐ＩＣの動作を示す説明図である。
【図６】図６は、アンテナを使用し、自動トレーサビリティを必要とする製品に対するアセンブリ処理であって、埋め込まれたＲＦＩＤ‐ＩＣをこの処理の第１工程でアンテナに取り付けるとともに埋め込み、この埋め込まれたＲＦＩＤ‐ＩＣを、取り付けられたアンテナにより供給された電力を用いる処理中の各工程に対し専用のインタロゲータにより質問を発するようにするアセンブリ処理用のシステムを示す説明図である。
【図７】図７は、本発明による、ＲＦＩＤダイを埋め込んだＰＣＢを有する携帯電話を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明では、ＰＣＢを対象とするアセンブリ追跡処理を一例として用いる。アセンブリ処理の自動トレーサビリティを必要とし、本発明によるＰＣＢを有する如何なる最終製品も、本発明を用いることにより追跡しうる。
【００１３】
本発明は、ＰＣＢ内にダイポールアンテナと一緒にＲＦＩＤ‐ＩＣを埋め込むＩＣ埋込技術であって、スプリットグランドプレーンアンテナの例では、ＰＣＢ内に如何なる追加の領域をも必要としない技術を用いるシステム、装置及び方法を提供する。この構成によれば、ダイポール構造が受信した適切なエネルギーレベルを生じてＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１の回路を「オン」状態に附勢し、従って、ＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１／電子製品コードトランザクションを可能にする。ＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１が埋め込まれたダイは薄型の構造を有し、このことはＲＦＩＤのラベリング分野において不可欠なことである。このようなＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１でラベリングされた、すなわち、このようなＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１を有し、ＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１を附勢する上述したアンテナを有するＰＣＢ又は最終製品は、全てのアセンブリ処理中追跡することができ、又はアセンブリ処理が終了して最終製品になった後に、更なる追跡（例えば、ＰＣＢの点検等）、真偽の確認及びサプライチェーンマネジメントに対し用いることができる。
【００１４】
本発明の第１の実施例（図１Ａ参照）では、ＰＣＢ１００がスプリットグランドプレーンアンテナ１０２を有し、このＰＣＢに対する独自のＩＤを有するＲＦＩＤ‐ＩＣダイ１０１は、ＰＣＢ１００の製造処理を管理するためにこのＰＣＢ１００に埋め込まれた第１の素子である。グランドプレーンアンテナは、図１Ａに示すように、１００％分割されたスプリットグランドプレーンアンテナ１０２とするか、又は図１Ｂに示すように、予め決定した長さに亘り部分的に分割されたスプリットグランドプレーンアンテナ１０３とすることができる。分割の長さ及び形状は、最終製品が必要とする特定の接地条件と、ＲＦＩＤ‐ＩＣへの及びＲＦＩＤ‐ＩＣからの電力伝達を最大にするための、ＲＦＩＤ‐ＩＣインピーダンス及びスプリットグランドプレーンアンテナインピーダンス間の整合とに基づくものである。この長さ及び形状は、ＲＦＩＤアンテナの性能に直接影響を及ぼす。或いはまた、他の実施例では、スプリットグランドプレーンの代わりに、現存の又は追加の配線を、ＰＣＢに対する独自のＩＤを含むＲＦＩＤ‐ＩＣと一緒に第１の素子として加えたアンテナとして用いる。
【００１５】
ＲＦＩＤを可能にしたＰＣＢパネルの一例を図２に示す。このパネルは、このパネル内の各ＰＣＢ１００上に、ＲＦＩＤ‐ＩＣとスプリットグランドプレーンアンテナとを有する。パネル内の各ＰＣＢ１００は、図３に示すように、本発明によるＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１に取り付けられたスプリットグランドプレーンアンテナを有するとともに、追跡及び自動化のための追加の情報によりプログラミングしうる追加のメモリ及び独自の通し番号を有する。
【００１６】
本発明によるＲＦＩＤ‐ＩＣに対するＰＣＢパッドのレイアウトを図４に示す。図示するように、このＰＣＢパッドのレイアウトは４つのＩ／Ｏパッド接続点を有し、これらの接続点において、ＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１のフリップチップがスプリットグランドプレーンアンテナの一端に取り付けられている。ＲＦＩＤ‐ＩＣの４つの接続点は２つの検査パッドＴＰ１‐４０１及びＴＰ２‐４０２を有し、これらの検査パッドはウエハ処理検査に際し用いられるとともに、ＰＣＢに対する機械的な取付支持用にも用いられる。ＲＦＮ４０３及びＲＦＰ４０４は、本発明によるＰＣＢ上のダイポールアンテナ又はスプリットグランドプレーンの各側に取り付けられたＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１上のＲＦポートであり、ここでインタロゲータからスプリットグランドプレーンアンテナへ送られたエネルギーがＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１に転送される。これらのパッドの寸法及びこれらのパッド間の距離は、用いるＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１により決定され、その製造者に応じて異なるものである。
【００１７】
本発明の全ての実施例では、ＲＦＩＤのサプライチェーンマネジメントが、ＲＦＩＤインタロゲータ／読取装置５０１を採用するものであり、このＲＦＩＤインタロゲータ／読取装置５０１はＩＴネットワークに接続され、図６に示すＰＣＢ‐ＳＭＴアセンブリ処理の間中、部品表の実行、プロセス制御、ＳＭＴ（表面実装技術）欠陥の追跡等を自動的に行うようにする。インタロゲータ／読取装置５０１が、アンテナ６０１を介してトランザクション要求をＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１に送信すると、このＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１は、要求されたトランザクションに対する応答を送る。例えば図５に示すように、ＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１はそのＩＤ５０２をＲＦＩＤアンテナ６０１及びインタロゲータ５０１に送る。ＰＣＢ１００を有する最終製品の製造者は、このＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１や、自分専用のＲＦＩＤインタロゲータ／読取装置５０１及びアンテナ６０１を、自身の項目基準のサプライマネジメント（例えば、在庫、出荷、返品）においても用いることができる。
【００１８】
図６を参照するに、アセンブリ処理におけるあらゆる工程には、処理中の当該工程でＰＣＢ１００と通信しうるアンテナ６０１及び読取装置／インタロゲータ５０１がある。或いはまた、全製造ラインに対し数個のインタロゲータ５０１を存在させ、これらの各々が多重アンテナに接続されているようにすることもできる。特定のアセンブリアプリケーション制御のために開発されたソフトウェア／ミドルウェアシステム６０２はインタロゲータ５０１と通信し、どのインタロゲータ及びアンテナがＰＣＢ１００と通信しているかを決定するとともに、このＰＣＢ１００がＳＭＴアセンブリ処理中のどこにあるかを決定する。処理中の各段階で、情報がＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１により有効化されたＰＣＢ１００から読み出され、しかもこのＰＣＢ１００上のＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１の追加のメモリに書き込まれる。
【００１９】
図７を参照するに、本発明によるＰＣＢ１００を含めるのに携帯電話を変更する工程を示す。図７.1は、ＰＣＢ１００上の表面実装パッケージ化ＲＦＩＤ‐ＩＣダイ１０１を示す。図７.2は、空の携帯電話の一例を示す。図７.3は、携帯電話内に実装され、本発明の実施例によりスプリットグランドプレーンアンテナ１０２を有するようにしたＲＦＩＤにより有効化されたＰＣＢ１００を示す。分割（スプリット）の長さ及び幅はアンテナのインピーダンス特性及び共振周波数を決定する。アンテナインピーダンスがＲＦＩＤ‐ＩＣに対し良好に整合され、動作周波数に対し最適化されると、ＲＤＩＤの性能が良好になる。図１に示す例では、図１Ａのアンテナが、図１Ｂに示すスプリットグランドプレーンアンテナよりも、ＲＦＩＤ‐ＩＣに対し良好に整合されるとともに良好なＲＦＩＤ性能を有するが、図１Ｂでは、ＲＦＩＤ性能（プリセット基準）と最終製品のグランドプレーンの必要な連続性（プリセット基準）とに対する妥協が良好となる。図７.4は、携帯電話のメタルディスプレイとＰＣＢ１００との間のスペーサのために加えたＲＦ遮蔽材料を示す。図７.5は、遮蔽材料上に加えたディスプレイを示す。図７.6は、携帯電話内に実装されたＲＦＩＤにより有効化されたＰＣＢ１００を、そのトップカバー（上蓋）を除去した状態で示す。図７.7は、このカバーを適所に装着させてオン状態に附勢した携帯電話を示す。
【００２０】
本発明には、以下の実施例が含まれるものである。
１．第１の実施例では、ＰＣＢ１００の設計に既に存在するグランドプレーンを図１Ａ及び図１Ｂに示すように分離する。この分割の長さ及び形状は、本発明によりＲＦＩＤダイ１０１を埋め込む又は取り付ける最終製品が必要とする特定の接地に基づいて予め決定する。ＲＦＩＤダイ１０１は、図２及び図３に示すようにＰＣＢ内に埋め込むか又は通常の“フリップチップ”技術を用いることにより取り付けて、動作可能なＲＦＩＤトランスポンダを達成するようにする。
２．第２の実施例では、最終製品の性能を低下させない少なくとも１本の現存する信号ラインを用い、この信号ライン上にＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１を設ける。
３．第３の例では、ＰＣＢ１００上に少なくとも１本の配線を加え、この配線をアンテナとして作用させ、このアンテナがエネルギー及び要求をＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１に伝達するとともに、これに対する応答をこのＲＦＩＤ‐ＩＣ１０１が送信するようにする。
【００２１】
本発明は、グランドプレーンを採用しているか、又は（使用することによりＰＣＢを含む最終製品の性能を低下させない）使用可能な信号ラインを有するか、又は適切な配線を加えることができるＰＣＢであって、自動トレーサビリティを必要とする如何なるＰＣＢにも適用しうる。このようなＰＣＢ１００を有し、自動トレーサビリティを必要とする如何なる最終製品をも、本発明を用いることにより追跡しうる。
【００２２】
本発明のシステム、装置及び方法を幾つかの実施例につき説明したが、特許請求の範囲に規定した本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更を加えうること、当業者にとって明らかである。従って、本発明の範囲は、ＰＣＢの製造を追跡するだけの上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びこれに等価のものにより限定されるものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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