基于半導體襯底的裝置、其制造方法和RFID裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于RFID裝置（12）、尤其是用于RFID應答器的基于半導體襯底的裝置（10），具有半導體襯底（14）和構建在半導體襯底（14）上的電子電路裝置（18）。規定：基于半導體襯底的裝置（10）還具有同樣還構建在半導體襯底（14）上的用于RFID裝置（12）的能量供給的薄層電池（22）。本發明專利技術還涉及一種具有相應的基于半導體襯底的裝置（10）的RFID裝置（12）以及一種用于相應的基于半導體襯底的裝置（10）的方法。

【技術實現步驟摘要】
基于半導體襯底的裝置、其制造方法和RFID裝置
本專利技術涉及一種用于RFID裝置尤其是RFID應答器的基于半導體襯底的裝置，具有半導體襯底和構建在該半導體襯底上的電子電路裝置。
技術介紹
在RFID（RFID：Radio-frequencyidentification(射頻識別)）
中，已知無源的和有源的裝置或者應答器。無源裝置理解為如下裝置：這些裝置僅僅從對應的讀/寫單元吸取用于通信和用于處理內部過程所需的能量。這樣，無源裝置不需要自己的電源，但是另一方面其僅僅工作在距讀/寫單元相對較短的距離上。有源裝置擁有自己的能量供給。它們或者具有內置的能量存儲器或者被連接到外部的電網上。由此，不僅能夠實現更大的通信作用范圍、而且能夠實現更大的數據存儲器的管理或集成傳感器的運行。作為有源RFID裝置用的能量存儲器例如已知了電池或電容器。這里，涉及附加組件，它們與具有用于RFID通信的電子電路裝置的基于半導體襯底的裝置一起被設置在電路板上。公開文獻US2008/0129510A1示出了一種這樣的RFID系統。在此，基于半導體襯底的裝置連同構建在半導體襯底上的電子電路裝置以及膜電池被設置在一個共同的襯底上并且通過導體條彼此連接。
技術實現思路
具有權利要求1中所述特征的基于半導體襯底的本專利技術裝置提供了如下優點：實現了一種緊湊的RFID電路單元，其減少了在基于半導體襯底的裝置方面所需的外部接線的規模以及相應RFID裝置的部件數量。按照本專利技術，基于半導體襯底的裝置為此具有同樣構建在半導體襯底上的、用于RFID裝置能量供給的薄層電池。因為在半導體襯底上進行用于結構化電子電路裝置的結構化措施，因此也可以使用相應的措施在同一半導體襯底上構建薄層電池。這樣，基于半導體襯底的裝置是具有集成的薄層電池的RFID芯片。半導體襯底優選是硅襯底（Si襯底）或砷化鎵襯底（GaAs襯底）。在本專利技術意義上的RFID裝置理解為用于借助在高頻范圍中的電磁波進行識別的裝置，其中英文術語“RadioFrequency（射頻）（RF）”通常特定于高頻和超高頻或射頻頻帶。常用頻率例如處于13.56MHz。該RFID裝置尤其是RFID應答器。該應答器是無線電通信設備，其接收并自動應答或者轉發進入的信號。應答器的概念由英語術語“Transmitter（發送器）”和“Responder(應答器)”組成，并且由此是“應答發送器”。按照本專利技術的一個有利的擴展方案，該電路裝置設置在半導體襯底的一側，并且薄層電池設置在半導體襯底的位于對面的另一側。通過這種方式，一方面優化地使用襯底表面并且另一方面提供了可簡單地集成在RFID裝置中的RFID芯片。按照本專利技術的另一個有利的擴展方案規定，用于對RFID裝置進行能量供給的薄層電池通過同樣構建在半導體襯底上的連接結構被電連接到電路裝置上。由此，不需要外部的用于能量供給的布線。尤其是規定：所述連接結構被構造為穿通接觸部或者至少具有穿通接觸部。連接結構的該構型特別適于基于半導體襯底的裝置，在其中電路裝置設置在半導體襯底的一側并且薄層電池設置在半導體襯底的位于對面的另一側。替換地，優選規定：用于對RFID裝置進行能量供給的薄層電池通過襯底外部的布線被電連接到電路裝置上。該布線例如是借助鍵合技術建立的布線，即具有鍵合引線的布線。在本專利技術的一個有利擴展方案中規定，基于半導體襯底的裝置具有至少一個設置在半導體襯底上的用于天線（尤其是RFID天線）的天線連接接觸部。天線連接接觸部尤其構造為適于所謂的“倒裝芯片”的鍵合焊盤。在本專利技術的另一個有利的擴展方案中規定，將薄層電池構造為三維薄層電池，在其中通過構造相對于平面襯底表面擴大的結構化襯底表面而實現了高的面存儲器密度。本專利技術還涉及具有前述襯底裝置和天線的RFID裝置。該RFID裝置尤其是RFID應答器（RFID應答發送器）。本專利技術的RFID裝置因此具有特別小的部件數量。按照本專利技術RFID裝置的一個有利的進一步方案規定：天線借助承載天線的載體與基于半導體襯底的裝置連接，其中天線的天線接觸部電接觸天線連接接觸部。基于半導體襯底的裝置（RFID芯片）的很大程度的外部接線可以取消。尤其是規定：載體實施為可粘接的或自粘接的。這樣的自粘接的載體例如是粘接標簽。此外，本專利技術最后還涉及一種用于制造用于RFID裝置的基于半導體襯底的裝置的方法，具有步驟：（a）在半導體襯底上構建用于RFID裝置的電子電路裝置，（b）在同一半導體襯底上構建用于RFID裝置的能量供給的薄層電池，以及（c）將薄層電池連接到電子電路裝置。這些步驟的實施順序可以視該裝置的構型而定地變化或者部分或完全地重疊。RFID裝置尤其是前述的RFID裝置，優選是RFID應答器。尤其規定：在半導體襯底的一側上構建電路裝置并且在半導體襯底的位于對面的一側上構建薄層電池。附圖說明下面借助實施例的附圖更詳細地解釋本專利技術。其中：圖1示出了按照優選實施例的、用于RFID裝置的構造為RFID芯片的基于半導體襯底的裝置的示意性示圖，以及圖2示出了由圖1所示基于半導體襯底的裝置和設置在載體上的天線組成的RFID裝置。具體實施方式圖1示出了構造為RFID芯片（RFID：“Radio-Frequencyidentification（射頻識別）的用于圖2所示的RFID裝置12的基于半導體襯底的裝置10。基于半導體襯底的裝置10具有構造為硅襯底的半導體襯底14、借助傳統工藝構建在半導體襯底14的一側（在圖1的示圖中為上側）上的電子電路裝置18（IC：集成電路）和構建在位于側16對面的另一側（在圖1的示圖中為下側）20上的薄層電池22。為了在關于半導體襯底14的襯底尺寸方面相同位置需求的情況下提高其表面積，將薄層電池22構造為三維薄層電池。為了將薄層電池22電連接到電路裝置18，裝置18同樣具有構建在半導體襯底14上和/或中的連接結構24，26，它們在圖1中所示的裝置10中被構造為穿通接觸部（通孔）28，30。薄層電池22借助完全覆蓋電池22的包封層32被包封并且由此相對環境影響被保護。在襯底14或裝置10的一側16上還設置有用于接觸在圖2中所示的天線38的天線連接接觸部34，36，這些天線與電路裝置18電連接。圖2示出構造為RFID應答器的RFID裝置12。天線38設置在構造為粘接載體的載體42的設置有粘接劑或連接層的一側40上，并且在載體42的該側40上也與基于半導體襯底的裝置10連接，其中天線38的天線接觸部（未示出）電接觸裝置10的天線連接接觸部16，18。相應的RFID裝置12這樣可以被粘接到要借助高頻輻射來識別的對象上。薄層電池22承擔對基于半導體襯底的裝置（RFID芯片）10的能量存儲器功能并且由此能夠——除了RFID裝置12的已知功能外——也實現新的功能，例如在詢問和應答之間的時間分離，尤其是用于避免沖突的延遲的應答，不同頻率上的功能分離、例如在“充電”頻率情況下的能量獲得和電池充電以及在其它“探測”頻率情況下的RF通信。同樣可能的是，在一個頻率處的“編程”（例如給設置有RFID裝置的商品施加序列號和狀態）和在其它頻率處的純讀出的組合。有利地，如此制造這種RFID裝置：即首先在半導體襯底14的一側16上以已知的半導體工藝方法制造電路裝置例如RFID本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于ＲＦＩＤ裝置（１２）、尤其是ＲＦＩＤ應答器的基于半導體襯底的裝置（１０），具有半導體襯底（１４）和構建在該半導體襯底（１４）上的電子電路裝置（１８），其特征在于同樣構建在該半導體襯底（１４）上的用于ＲＦＩＤ裝置（１２）的能量供給的薄層電池（２２）。

【技術特征摘要】
2010.05.11 DE 102010028868.31.一種用于RFID裝置（12）的基于半導體襯底的裝置（10），具有半導體襯底（14）和無需其它的電路板地被構建在該半導體襯底（14）上的電子電路裝置（18），其特征在于同樣無需其它的電路板地被構建在該半導體襯底（14）上的用于RFID裝置（12）的能量供給的薄層電池（22），并且將薄層電池（22）構造為三維薄層電池，在其中通過構造相對于平面襯底表面擴大的結構化襯底表面而實現了高的面存儲器密度，其中用于對RFID裝置（12）進行能量供給的薄層電池（22）通過同樣構建在半導體襯底（14）上的連接結構（24，26）被電連接到電路裝置（18）上。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該電路裝置（18）設置在該半導體襯底（14）的一側（16）上，并且所述薄層電池（22）設置在半導體襯底（14）的位于對面的另一側（20）上。3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述連接結構（24，26）被構造為穿通接觸部（28，30）或者至少具有穿通接觸部（28，30）。4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，用于對RFID裝置（12）進行能量供給的薄層電池（22）通過襯底外部的布線被電連接到電路裝置（18）上。5.根據權利要求1或2所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T皮爾克，A克勞斯，L博內，J沃爾夫，
申請(專利權)人：T皮爾克，A克勞斯，L博內，J沃爾夫，
類型：發明
國別省市：DE