AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.

Un embalaje de circuito integrado que comprende: un sustrato (202) que comprende al menos una región,

y un primer material magnético (216) asociado con dicha al menos una región; y un circuito integrado (204) que tiene un segundo material magnético (218) asociado con el mismo, estando atraído dicho segundo material magnético (218) a dicho primer material magnético (216) para acoplar dicho circuito integrado (204) con dicha al menos una región de dicho sustrato (202)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/006912.

Solicitante: SENSORMATIC ELECTRONICS, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: One Town Center Road Boca Raton, FL 33486.

Inventor/es: LIAN, MING-REN, SHAFER,GARY MARK, CLARK,John,J, REYNOLDS,Jr.,George,Anthony.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 28 de Febrero de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G06K19/077T

Clasificación PCT:

  • G06K19/077 SECCION G — FISICA.G06 COMPUTO; CALCULO; CONTEO.G06K RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES DE REGISTROS; MANIPULACION DE SOPORTES DE REGISTROS (impresión per se B41J, G01V). › G06K 19/00 Soportes de registro para utilización con máquinas y con al menos una parte prevista para soportar marcas digitales. › Detalles de estructura, p. ej. montaje de circuitos en el soporte.
  • H01L21/60 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 21/00 Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas. › Fijación de hilos de conexión o de otras piezas conductoras, para conducir la corriente hacia o desde el dispositivo durante su funcionamiento.
  • H01L23/32 H01L […] › H01L 23/00 Detalles de dispositivos semiconductores o de otros dispositivos de estado sólido (H01L 25/00 tiene prioridad). › Soportes para mantener el dispositivo completo durante su funcionamiento, es decir, elementos portantes amovibles (H01L 23/40 tiene prioridad).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

PDF original: ES-2356769_T3.pdf

 

Ilustración 1 de AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.
Ilustración 2 de AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.
Ilustración 3 de AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.
Ilustración 4 de AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.
Ver la galería de la patente con 8 ilustraciones.
AUTO-ENSAMBLAJE MAGNÉTICO PARA EMBALAJES DE CIRCUITOS INTEGRADOS.

Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta descripción se refiere a circuitos integrados, y en particular, a embalajes de circuitos integrados formados usando auto-ensamblaje magnético. Los embalajes de circuitos integrados pueden utilizarse en una diversidad de sistemas tales como en un sistema de identificación de radiofrecuencia (RFID). 5

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los circuitos integrados (IC) se utilizan en una diversidad de dispositivos electrónicos para realizar innumerables funciones. Los circuitos integrados pueden embalarse con un sustrato para proteger el IC y para proporcionar conexiones eléctricas desde el sustrato a los contactos del IC. En general, la funcionalidad proporcionada por los IC ha aumentado con los años mientras que los costes de los IC han disminuido. Sin 10 embargo, los costes asociados con el embalaje de un IC con un sustrato no han experimentado una reducción de costes comparativa. De hecho, los costes de embalaje pueden incluso aumentar en el futuro dada la tendencia hacia los tamaños reducidos de los IC y los complicados esquemas de interconexión.

Un método convencional para conectar un IC a un sustrato implica colocar el IC sobre el sustrato, de forma manual o usando un brazo robótico. Este proceso convencional requiere intervención humana y/o maquinaria 15 robótica compleja y de forma creciente se hace más difícil según disminuyen los tamaños de los IC. Este proceso convencional también requiere habitualmente un proceso de unión por hilo para conectar eléctricamente los adaptadores de contacto del IC con los otros componentes o terminales.

Otro método convencional para conectar un IC a un sustrato implica el uso de flujo fluido. El método de flujo fluido implica la creación de una pluralidad de rebajes conformados en un sustrato configurado para acoplarse con 20 los IC conformados de forma correspondiente. Una suspensión que contiene una pluralidad de los IC conformados se administra sobre el sustrato, y los IC caen al interior los rebajes en el sustrato. El sustrato puede examinarse para rebajes vacíos y otros dispositivos tales como un brazo robótico después pueden colocar los IC en las regiones vacías. Este enfoque de flujo fluido requiere la formación de rebajes particularmente conformados en el sustrato, que requiere precisión y costes adicionales. Los IC también deben fabricarse de forma precisa con geometrías de 25 acoplamiento complementarias para acoplarse con los rebajes. Además, el enfoque de flujo fluido puede dejar una cantidad excesiva de rebajes vacíos sobre el sustrato, ya que la gravedad puede ser la única fuerza que impulsa los IC al interior de los rebajes.

Por consiguiente, existe una necesidad de un auto-ensamblaje magnético para embalajes de circuitos integrados para simplificar la fabricación de embalajes de IC y reducir los costes de fabricación. Dicho método puede 30 usarse en una diversidad de aplicaciones y sistemas. Una aplicación puede ser para fabricar etiquetas RFID a costes reducidos en comparación con los métodos convencionales. Dichas etiquetas RFID pueden usarse en un sistema RFID para etiquetar mercancía al por menor donde el coste de la etiqueta RFID es un factor importante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las características y ventajas de las realizaciones de la materia reivindicada llegarán a ser evidentes según 35 proceda la siguiente Descripción Detallada, y después de la referencia a los Dibujos, donde números similares representan partes similares, y en los que:

la FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema RFID para su uso en un entorno al por menor;

la FIG. 2A es una vista en sección transversal ampliada de un IC y un sustrato para alojar el IC;

la FIG. 2B es una vista en sección transversal del IC y el sustrato de la FIG. 2A donde el IC está acoplado al 40 sustrato;

la FIG. 3 es una vista en sección transversal de una conexión eléctrica formada entre un IC y un sustrato;

la FIG. 4 ilustra una realización de un dispositivo de manipulación magnética para colocar particularmente el IC sobre el sustrato;

las FIG. 5 y 6 ilustran dispositivos de magnetización de material magnético; y 45

la FIG. 7 ilustra las operaciones de acuerdo con una realización.

Aunque la siguiente Descripción Detallada procederá con la referencia que se hace a realizaciones ilustrativas, serán evidentes muchas alternativas, modificaciones, y variaciones de las mimas para los especialistas en la técnica. Por consiguiente, se pretende que la materia reivindicada se vea de forma amplia.

DESCRIPCIÓN DETALLADA 50

En este documento se describirán sistemas y métodos coherentes con la presente invención en relación con diversas realizaciones. Los especialistas en la técnica reconocerán que las características y ventajas de la presente invención pueden aplicarse en una diversidad de configuraciones. Debe entenderse, por lo tanto, que las realizaciones descritas en este documento se presentan a modo de ilustración, no de limitación.

La FIG. 1 ilustra un sistema RFID 100 utilizado en un entorno al por menor 102. El sistema RFID 100 puede 55 incluir una pluralidad de etiquetas RFID 106-1, 106-2 ... 106-n y un lector RFID 112. Cada una de las etiquetas RFID 106-1, 106-2 ... 106-n puede estar fijada a un artículo asociado 104-1, 104-2 ... 104-n presentado para su

adquisición en el entorno al por menor 102. El lector RFID 112 puede ser portátil o puede estar fijo en una localización particular, por ejemplo, en una localización próxima a una estación de punto de venta (POS) 108. El lector RFID 112 puede escanear las etiquetas RFID 106-1, 106-2 ... 106-n transmitiendo una señal de interrogación a una frecuencia conocida. Las etiquetas RFID pueden responder a la señal de interrogación con una señal de respuesta que contiene, por ejemplo, datos asociados con el artículo al que están fijadas. El lector RFID 112 puede 5 incluir capacidades de procesamiento para detectar la señal de respuesta y descodificar los datos. Como el sistema RFID 100 utiliza señales de onda de radio para comunicar los datos, no se requiere línea de visión entre el lector RFID 112 y las etiquetas RFID 106-1, 106-2 ... 106-n.

Una o más de las etiquetas RFID, como se muestra en relación con la etiqueta RFID 106-n, pueden incluir un embalaje de IC 115 que incluye un IC 120 acoplado a un sustrato 122. Como se usa en este documento, un 10 "circuito integrado" o IC significa un dispositivo semiconductor y/o dispositivo microelectrónico, tal como, por ejemplo, un chip de circuito integrado semiconductor. El sustrato 122 puede incluir una antena. El IC 120 puede incluir capacidades de procesamiento informático y una cierta cantidad de memoria, dependiendo del tipo de etiqueta RFID 106-n. El embalaje de IC 115 de la etiqueta RFID 106-n puede fabricarse de acuerdo con las realizaciones detalladas en este documento para posibilitar las reducciones de costes asociadas en la fabricación de etiquetas 15 RFID. Por supuesto, los embalajes de IC fabricados de acuerdo con las realizaciones de auto-ensamblaje magnético detallado en este documento también pueden utilizarse en una diversidad de sistemas y dispositivos diferentes.

La FIG. 2A es una vista ampliada de un embalaje de circuito integrado 200 incluyendo un sustrato 202 y un IC 204. El sustrato 202 puede estar formado a partir de una diversidad de materiales incluyendo materiales flexibles y puede incluir una o más regiones 212 para acoplarse con el IC 204. En algunas realizaciones, la región 212 puede 20 estar rebajada con relación a la superficie superior del sustrato. Una región rebajada puede proporcionarse en cualquier formar geométrica y puede dimensionarse para alojar al menos una parte del IC 204. En una realización, la región rebajada puede configurarse para acoplarse con un IC conformado de forma correspondiente.

El sustrato 202 puede incluir un primer material magnético 216 asociado con el mismo. El primer material magnético puede, por ejemplo, está dispuesto sobre o por debajo de una superficie de la región 212. Un segundo 25 material magnético 218 puede estar asociado con el IC 204. Por ejemplo, el segundo material magnético puede estar dispuesto sobre o por debajo de una superficie del IC. Aunque el primer 216 y el segundo 218 materiales magnéticos se ilustran como teniendo orientaciones particulares con relación al sustrato y el IC, respectivamente,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un embalaje de circuito integrado que comprende:

un sustrato (202) que comprende al menos una región, y un primer material magnético (216) asociado con dicha al menos una región; y

un circuito integrado (204) que tiene un segundo material magnético (218) asociado con el mismo, estando 5 atraído dicho segundo material magnético (218) a dicho primer material magnético (216) para acoplar dicho circuito integrado (204) con dicha al menos una región de dicho sustrato (202).

2. El embalaje de circuito integrado de la reivindicación 1, en el que uno de dichos primer (216) y segundo (218) materiales magnéticos comprende un imán permanente y el otro de dichos primer (216) y segundo (218) materiales magnéticos comprende un material magnético atraído a dicho imán permanente. 10

3. El embalaje de circuito integrado de la reivindicación 1, en el que dicho circuito integrado (204a) comprende al menos un adaptador de contacto (302) y dicho segundo material magnético (218a) está dispuesto sobre dicho al menos un adaptador de contacto (302).

4. El embalaje de circuito integrado de la reivindicación 3, en el que un material conductor (304) está dispuesto sobre uno de dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos, poniendo en contacto dicho material 15 conductor (304) dicho primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos cuando dicho IC (204a) está dispuesto en dicha al menos una región para establecer una conexión eléctrica entre dicho circuito integrado (204a) y la circuitería de dicho sustrato (202a).

5. El embalaje de circuito integrado de la reivindicación 1, en el que dicho primer material magnético (216) comprende una pluralidad de polaridades y dicho segundo material magnético (218) comprende una pluralidad de 20 polaridades para proporcionar una orientación particular de dicho circuito integrado sobre dicha región.

6. Una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) que comprende:

un sustrato (202a) que comprende al menos una región, y un primer material magnético (216a) asociado con dicha al menos una región, comprendiendo adicionalmente dicho sustrato (202a) una antena (309) para transmitir señales a y recibir señales de un lector RFID asociado (112); y 25

un circuito integrado (204a) que tiene un segundo material magnético (218a) asociado con el mismo, estando atraído dicho segundo material magnético (218a) a dicho primer material magnético (216a) para acoplar dicho circuito integrado (204a) con dicha al menos una región de dicho sustrato (202a).

7. La etiqueta RFID de la reivindicación 6, en la que uno de dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos comprende un imán permanente y el otro de dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales 30 magnéticos comprende un material magnético atraído a dicho imán permanente.

8. La etiqueta RFID de la reivindicación 6, en la que dicho circuito integrado (204a) comprende al menos un adaptador de contacto (302) y dicho segundo material magnético (218a) está dispuesto sobre dicho al menos un adaptador de contacto (302).

9. La etiqueta RFID de la reivindicación 8, en la que un material conductor (304) está dispuesto sobre uno de 35 dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos, poniendo en contacto dicho material conductor (304) dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos cuando dicho IC (204a) se acopla con dicha al menos una región para establecer una conexión eléctrica entre dicho circuito integrado (204a) y dicha antena (309) de dicho sustrato (202a).

10. Un método para ensamblar un circuito integrado (204) con un sustrato (202), que comprende: 40

proporcionar un primer material magnético (216) asociado con al menos una región de dicho sustrato (202);

proporcionar un circuito integrado (204) que tiene un segundo material magnético (218) asociado con el mismo; y

transportar dicho circuito integrado (204) alrededor de dicho sustrato (202), por lo cual dicho segundo material magnético (218) se ve atraído a dicho primer material magnético (216) para impulsar al menos una parte de 45 dicho circuito integrado (204) hacia dicha al menos una región.

11. El método de la reivindicación 10, en el que dicha operación de transporte comprende administrar una suspensión que comprende dicho circuito integrado (204) y un fluido sobre dicho sustrato (202).

12. El método de la reivindicación 10, en el que dicha operación de transporte comprende hacer vibrar dicho sustrato (202). 50

13. El método de la reivindicación 10, en el que uno de dichos primer (216) y segundo (218) materiales magnéticos comprende un imán permanente y el otro de dichos primer (216) y segundo (218) materiales magnéticos comprende un material magnético atraído a dicho imán permanente.

14. El método de la reivindicación 10, en el que dicho circuito integrado (204a) comprende al menos un adaptador de contacto (302) y dicho segundo material magnético (218a) está dispuesto sobre dicho al menos un 55 adaptador de contacto (302).

15. El método de la reivindicación 14, que comprende adicionalmente:

aplicar un material conductor (304) a uno de dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos; y

colocar dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos de modo que dicho material conductor (304) ponga en contacto dichos primer (216a) y segundo (218a) materiales magnéticos cuando dicho 5 circuito integrado (204a) se deposita en dicha al menos una región para establecer una conexión eléctrica entre dicho circuito integrado (204a) y la circuitería de dicho sustrato (202a).

16. El método de la reivindicación 15, en el que dicho material conductor (304) comprende un adhesivo conductor activado de forma térmica y dicho método comprende adicionalmente:

calentar dicho adhesivo conductor activado de forma térmica; y 10

aplicar presión al primer (216a) y el segundo (218a) materiales magnéticos para formar dicha conexión eléctrica.

17. El método de la reivindicación 16, en el que dicha circuitería comprende una antena (309) de una etiqueta RFID.

18. El método de la reivindicación 10, en el que dicho primer material magnético (216a) comprende una 15 pluralidad de polaridades y dicho segundo material magnético (218a) comprende una pluralidad de polaridades para proporcionar una orientación deseada de dicho circuito integrado (204a) sobre dicha al menos una región.


 

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