用于电子标签中的槽孔天线结构的制作方法

本发明是有关一种槽孔天线结构，尤指用于电子标签中的槽孔天线结构。

背景技术：

无线射频辨识标签(radiofrequencyidentification；rfid)，又称电子标签，是一种无线通讯技术，可接受读写设备通过无线电波进行识别以及数据交换。电子标签主要包含天线(antenna)以及辨识芯片，一般为了体积微小化及降低成本，许多电子标签采用被动式电力设计，意即辨识芯片的电力来源是通过天线或线圈来感应读写设备所发出的无线电波或磁场，微波共振或是电磁感应以产生。

许多行业都运用了此电子标签，例如将此电子标签附着在一辆正在生产中的汽车，可以追踪此车在生产在线的进度；仓库可以追踪库存品的所在，进一步还可辅助物流管理；也可设置在身份识别卡上以进行门禁管理，装设在汽车上也可以用来征收收费路段与停车场的费用，也能对家畜、野生动物识别，对病人识别并连接电子病历，用途非常的广。

为了应付较长距离的通讯利用，一般无线传输的部分会采用天线，利用无线电波产生微波共振，天线接收到读写设备传送过来的无线电波之后，再交给辨识芯片中的调变电路和电源控制电路，电源控制电路将传送过来的交流电转换成直流电，以提供辨识芯片中其它组件的电力来源，在获得电力之后，逻辑单元会开始处理接收到的数据，处理完毕后，逻辑单元会将结果经调变电路调变，再通过天线回传给远程的读写设备，藉以完成电力供应以及数据交换的功能。

针对电子标签的天线，需要设计与无线电波的频段符合，也需考虑可感应产生足供的电力，并考虑增益效果与读取场形，且考虑天线阻抗匹配，为的就是要增长通讯距离，优化数据的读取率，并且考虑微小化应用，针对以上这些目的都得对天线的型态加以设计。

因此，本发明的主要目的在于提供一种用于电子标签中的槽孔天线结构，以达成上述目地来解决以往的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在提供一种用于电子标签中的槽孔天线结构，以槽孔的设计方式产生理想的阻抗匹配，得到理想的通讯效果并能微小化总体积。

本发明是关于一种用于电子标签中的槽孔天线结构，电子标签更具有辨识芯片，槽孔天线结构包含介电层、导体层、槽孔区域及电容调整单元。

导体层是设置于介电层上；槽孔区域是设置于导体层，包含开口槽孔、开口端以及至少一闭口槽孔，开口端位于导体层的一边缘开口且由该开口端向内延伸以形成该开口槽孔用以设置该辨识芯片，其中该开孔槽孔具有二侧壁，且二侧壁在开口槽孔的底部具有至少一转折处用以形成闭口槽孔；电容调整单元是设置在开口槽孔或是对应槽孔区域而设置在异于导体层的介电层表面，以产生电容效应。

如前述的槽孔天线结构有多种实施态可呈现。其一例，如前述的槽孔天线结构，其中槽孔区域包含二个闭口槽孔，二侧壁自开口槽孔的底部背向相对延伸以形成二闭口槽孔，各闭口槽孔与开口槽孔间的导体层形成一对称的偶极结构，其中电容调整单元对应于偶极结构而设置在异于该导体层的介电层表面。

进一步，各闭口槽孔具有一末端且具有至少二个转折处，其中闭口槽孔的末端具有较大的面积以使偶极结构的大小与电容调整单元相同。更进一步而言，各闭口槽孔的末端可再具有一凹陷处，以使偶极结构呈一对称的l形。

其二例，槽孔区域更具有通孔设置于开口槽孔旁，开口槽孔与闭口槽孔间的导体层形成部分的偶极结构，另一部份的偶极结构是设置在异于导体层的介电层表面作为电容调整单元，其中部分的偶极结构是通过通孔与另一部分的偶极结构电性连接，以使在投影方向重叠的部分的偶极结构与另一部分的偶极结构间产生电容效应。

以上的电容调整单元为一种导体结构，其三例的电容调整单元为一种电容组件，电容组件是设置于开口槽孔。

因此，利用本发明所提供的一种用于电子标签中的槽孔天线结构，以不同的开口槽孔以及闭口槽孔的设计方式，搭配偶极结构与电容调整单元间所产生的电容效应，再配合辨识芯片所设置的位置，可调整槽孔天线结构的阻抗，以符合理想的阻抗匹配，进而可使槽孔天线结构的总体积微小化。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明电子标签中槽孔天线结构的功能关联示意图；

图2是本发明槽孔天线结构第一实施例的示意图；

图3a是图2中圈选区域b的放大示意图；

图3b是图2依a-a剖面线的侧面剖视放大图；

图3c是图2依c-c剖面线的侧面剖视放大图；

图4a是本发明槽孔天线结构第二实施例的放大示意图；

图4b是图4a所放大部份的侧面剖视图；

图5是本发明槽孔天线结构第三实施例的放大示意图；

图6是本发明槽孔天线结构第四实施例的外观示意图；

图6a是图6局部放大的俯视图；

图6b是图6局部放大的仰视图；

图7是本发明槽孔天线结构第五实施例的放大示意图。

符号说明

10电子标签12槽孔天线结构

14辨识芯片20介电层

22导体层24槽孔区域

2402开口槽孔2404闭口槽孔

26电容调整单元34导体结构

35、35a、35b偶极结构

40闭口槽孔的末端42凹陷部

50通孔60电容组件

90导体层的边缘91开口端

92开口槽孔的底部

93侧壁94转折处

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请参阅图1，图1是本发明电子标签10中槽孔天线结构12的功能关联示意图。本发明是关于一种用于电子标签10中的槽孔天线结构12，其中电子标签10是设置于电路板(图未示)内，电路板例如可为单层印刷电路板或多层印刷电路板，但不限于此。进一步而言，电路板的一表面除了具有电子组件的走线导体层设置于介电层上之外，更具有净空区位于电路板的介电层上并设置于电路板的边缘，电子标签10是设置于净空区内，而电路板的另一表面同样具有电子组件的走线导体层设置于介电层上但不具有净空区。电子标签10除了包含槽孔天线结构12之外还具有辨识芯片14，槽孔天线结构12则包含介电层20、导体层22、槽孔区域24、以及电容调整单元26，其中槽孔区域24是位于电路板的边缘。导体层22是设置于介电层20上，导体层22可为金属层，例如铜层、铝层等，而介电层20大多是采用绝缘材料例如玻璃纤维或树脂等所组成的材料。在本发明的一实施例中，槽孔天线结构12的导体层22及介电层20分别可为电路板的导体层及介电层。

槽孔区域24是设置于导体层22，其制作方式例如可为蚀刻导体层22以形成裸露介电层20区域的方式来产生槽孔区域24，也可在例如介电层20表面避开槽孔区域24采用印刷方式形成导体层22。槽孔区域24进一步包含开口槽孔2402、开口端(将图示于图3a后)以及至少一个闭口槽孔2404。开口端是位于导体层22的边缘且由开口端向内延伸以形成开口槽孔2402用以设置辨识芯片14，其中开孔槽孔2402具有二侧壁且二侧壁在开口槽孔2402的底部具有至少一转折处用以形成闭口槽孔2404。

电容调整单元26是设置在开口槽孔2402或是对应槽孔区域24而设置在异于导体层22的介电层20表面，以产生电容效应。进一步而言，电容调整单元26是对应槽孔区域24而设置在电路板的另一表面的介电层上，以产生电容效应，进而使槽孔天线结构12达到阻抗匹配，此有助于槽孔天线结构12的微小化设计。其中，导体层22为辐射组件，接收来自读写设备的无线电波后，共振以产生电流供应使辨识芯片14运作，并将辨识芯片14的信息以无线电波传送出去。针对电容调整单元26的形式以及设置位置，本发明提供多种实施例如下，但并不以此为限，端视使用者需求而定。

请同时参阅图2、图3a、图3b以及图3c，图2是本发明槽孔天线结构12第一实施例的示意图。图3a是图2中圈选区域b的放大示意图。图3b是图2依a-a剖面线的侧面剖视放大图。图3c是图2依c-c剖面线的侧面剖视放大图。如同图1所示的槽孔天线结构12，此实施例的电容调整单元26是为导体结构34，槽孔区域24包含一个开口槽孔2402、一个开口端91以及二个闭口槽孔2404，开口端91位于导体层22的边缘90且由开口端91向内延伸以形成开口槽孔2402用以设置辨识芯片14，其中开口槽孔2402具有二个侧壁93，且二侧壁93分别自开口槽孔2402的底部92背向相对延伸，且各具有二个转折处94，二个闭口槽孔2404与开口槽孔2402间的导体层22形成对称的偶极结构35。在本实施例中，辨识芯片14是与偶极结构35电性连接。

在本实施例中，导体结构34例如可为金属片，设置于异于导体层22的介电层20表面，并设置于偶极结构35投影方向所涵盖的范围，以使导体结构34与其投影方向所重叠的偶极结构35之间形成电容效应。进一步而言，导体结构34是对应偶极结构35而设置在电路板的另一表面的介电层上，以使导体结构34与偶极结构35之间形成电容效应，进而能达到调整槽孔天线结构12阻抗以符合理想的阻抗匹配的目的，此有助于天线微小化设计。

请同时参阅图4a以及图4b，图4a是本发明槽孔天线结构12第二实施例的放大示意图。图4b是图4a所放大部份的侧面剖视图。如同图1所示且类似第一实施例所述的槽孔天线结构12，此实施例的电容调整单元26亦为导体结构34，槽孔区域24也包含一个开口槽孔2402、一个开口端91以及二个闭口槽孔2404。与第一实施例不同之处在于，本实施例的各闭口槽孔2404的末端40面积较大，进而使闭口槽孔2404与开口槽孔2402间的偶极结构35的大小与电容调整单元26相同，但并不限于此，使用者可依据其所需的槽孔天线结构12阻抗而调整闭口槽孔2404的末端40面积，以符合理想的阻抗匹配。在本实施例中，辨识芯片14是设置于开口槽孔2402且与偶极结构35电性连接。

请参阅图5，图5是本发明槽孔天线结构12第三实施例的放大示意图。如同图1所示的槽孔天线结构12且类似第二实施例的槽孔天线结构12，依使用者的需求而定，可进一步于图4a的各闭口槽孔2404的末端40形成一个凹陷部42，以使偶极结构35的形状呈一对称的l形，此时导体结构34的形状亦应对应偶极结构35的形状而设计成一对称的l形为佳，以获得较佳的电容效应。

请参阅图6并配合图6a以及图6b，图6是本发明槽孔天线结构12第四实施例的外观示意图。图6a是图6局部放大的俯视图。图6b是图6局部放大的仰视图。亦同图1所示的槽孔天线结构12，此实施例的电容调整单元26亦为导体结构34，自图6a的俯视图可看出，此实施例的槽孔区域24包含一个开口槽孔2402、一个开口端91与一个闭口槽孔2404，闭口槽孔2404与开口槽孔2402间的导体层22形成部分的偶极结构35a，且槽孔区域24更具有通孔50设置于开口槽孔2402旁。而由图6b的仰视图可看出，另一部分的偶极结构35b设置在异于导体层22的介电层20表面上作为电容调整单元26，部分的偶极结构35a是通过通孔50与另一部分的偶极结构35b电性连接，藉此设计可使在投影方向重叠的部分的偶极结构35a与另一部分的偶极结构35b间产生电容效应。进一步而言，另一部分的偶极结构35b是设置在电路板的另一表面的介电层上，以使在投影方向重叠的部分的偶极结构35a与另一部分的偶极结构35b间产生电容效应。

请参阅图7，图7是本发明槽孔天线结构12第五实施例的放大示意图。如同图1所示且类似第一实施例所述的槽孔天线结构12，槽孔区域24也包含一个开口槽孔2402、一个开口端91与二个闭口槽孔2404，二个闭口槽孔2404与开口槽孔2402间的导体层22形成对称的偶极结构35。与第一实施例不同之处在于，电容调整单元26为电容组件60且其设置于开口槽孔2402，其中辨识芯片14亦设置于开口槽孔2402且位于开口端91与电容调整单元26之间，使用者可依需求调整电容调整单元26设置于开口槽孔2402的位置，藉此以达到调整槽孔天线结构12的阻抗值以符合理想的阻抗匹配的目的。此外，如前所述，本实施例的各闭口槽孔2404的末端40亦可具有较大的面积，或是进一步在各闭口槽孔2404的末端40形成一个凹陷部(图未示)，以使偶极结构35的形状呈一对称的l形等，于此不再赘述。

因此，利用本发明所提供的一种用于电子标签10中的槽孔天线结构12，以不同的开口槽孔2402以及闭口槽孔2404的设计方式，搭配偶极结构35与电容调整单元26间所产生的电容效应，再配合辨识芯片14所设置的位置，可调整槽孔天线结构12的阻抗，以符合理想的阻抗匹配，进而可使槽孔天线结构12的总体积微小化。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。