[实用新型]应用于RFID芯片的集成天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，且特别涉及一种应用于RFID芯片的集成天线。

背景技术

随着超大规模集成电路技术、计算机技术以及信息安全技术的发展，IC卡技术日趋成熟。现在，非接触式IC卡由于具有使用方便、无机械触点磨损、稳定可靠、维护费用低等诸多优点，已经在多个领域开始取代接触式IC卡。

非接触式IC卡的天线用于获得卡上电路工作所需要的电能并与读卡机天线通过电磁耦合的方式交换数据。目前市场上销售的IC卡，都是片外天线形式的，其优点是天线Q值较高、易于制造、成本适中，但它的体积较大、易折断，不能胜任防伪或以生物标签形式埋入动物内等任务。如果把天线放在芯片中将会使整个IC卡体积更小，使用更加方便，随着产量的增大，有望降低成本，扩大在商品防伪等领域中的应用。由于片上天线的外边长受芯片面积的限制而不能做大，决定了其必须增加环绕圈数来获得足够的磁通量；并且片上天线远大于片外天线的寄生参数使得其Q值极小，感应的能量很低，因此限制了其实际应用。

集成天线的实现仍以硅基集成电感为主，国内外对硅基集成电感的研究已做过不少工作，其重点为如何提高硅基集成电感在谐振状态下的Q值问题，硅基集成电感的本征频率多在几个GHz左右，而电子标签的工作频率只有13.56MHz，故要求集成天线应比硅基集成电感具有更大的寄生电感或电容，为此集成天线会引入更多的连线损耗，从而导致它在谐振条件下的Q值并不理想。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种可以降低集成天线的金属导体损耗、改善集成天线的品质因子并获得较高的感应能量的集成天线。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种应用于RFID芯片的集成天线，包括：氧化层，淀积于RFID芯片上，其厚度的范围为2微米至10微米；天线，位于氧化层上，为螺旋状单层结构，其厚度的范围为1微米至5微米。

可选的，所述氧化层材料为硅酸氟。

可选的，所述天线的材料为铜。

可选的，所述天线的输出端和输入端位于所述RFID芯片的焊盘所处的对角线两端。

可选的，所述天线的输出端和输入端通过过孔直接与所述RFID芯片所对应的焊盘相连。

可选的，所述过孔在输出端和输入端的数量至少为一个。

可选的，所述天线的外边长不大于所述RFID芯片所对应的边长尺寸。

可选的，所述天线的外边长介于0.5毫米到8毫米之间。

可选的，所述天线的圈数介于20圈到200圈之间。

可选的，所述天线的形状为正方形或长方形。

本实用新型集成天线的有益效果为：该集成天线采用单层且为螺旋状，天线的输入端和输出端位于RFID芯片的焊盘所处的对角线两端，并通过过孔直接与RFID芯片所对应的焊盘相连，这样做的目的是可以减少掩膜版的数量和光刻的次数，即可以减小生产成本；同时，该集成天线的金属导体采用1微米至5微米厚的铜导体，氧化层采用2微米至10微米厚的硅酸氟，外边长略小于RFID芯片所对应的边长尺寸，圈数介于20圈到200圈之间，这样做的目的是在满足大电感值的前提下，能获得最大的等效面积、磁场中感应到的开路电动势和负载引入端电压，且使得集成天线的串联等效电阻Rs下降，可使得螺旋线圈的Q值达到最大化，从而使其能量损耗更小，具有广泛的应用价值。采用单层结构且为螺旋状的集成天线设计方法后，其集成天线在满足大电感值的前提下，能获得最大的等效面积和磁场中感应到的开路电动势，且使得集成天线的串联等效电阻Rs下降，可使得螺旋线圈的Q值达到最大化，从而使其能量损耗更小。

附图说明

图1为本实用新型实施例应用于RFID芯片的13.56MHz集成天线的侧视图；

图2为本实用新型实施例应用于RFID芯片的13.56MHz集成天线的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步的描述。

请参考图1，图1为本实用新型实施例应用于RFID芯片的13.56MHz集成天线的侧视图，本实施例包括氧化层112，淀积于RFID芯片111上，其厚度的范围为2微米至10微米；天线114，位于氧化层上，为螺旋状单层结构，其厚度的范围为1微米至5微米。