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Die
Erfindung betrifft ein Testverfahren und eine Vorrichtung für eine Vielzahl
von RFID-Interposern
zur Überprüfung ihrer
Funktionsfähigkeit
mittels einer Testeinrichtung, wobei jeder Interposer mindestens
einen RFID-Chip und mindestens zwei mit dem RFID-Chip verbundene,
vergrößerte Anschlussflächen, die
auf einem Interposer-Substrat angeordnet sind, umfasst, gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche
1 und 6.
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Häufig werden
auf einem Band reihenartig angeordnete Interposer bzw. Straps, die
aus einem RFID-Chip und vergrößerten Anschlussflächen und einem
Substrat bestehen, reihenartig auf einer Rolle aufgewickelt, nachdem
sie in einer dafür
vorgesehenen Herstellungsvorrichtung produziert worden sind. Derartige
Interposer bzw. Straps sind häufig
mit additiven Kleb- oder Hilfsstoffen beschichtet oder mit zwischenzeitlich
erfolgten Verschmutzungen versehen, bevor sie in einer weiteren
Herstellungsvorrichtung angeordnet werden, die dazu dienten, die
Interposer bzw. Straps mit auf weiteren Substraten angeordneten
Antennen zu verbinden, um sogenannte RFID-Labels bzw. Smart-Labels
zu erzeugen.
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Bevor
in derartigen Herstellungsvorrichtungen ein Zusammenfügen der
Interposer bzw. Straps mit den Antennen stattfindet, findet üblicherweise
ein Testverfahren in einer in der Herstellungsvorrichtung integrierten
Testvorrichtung Anwendung, bei dem die einzelnen Interposer in einer
großen
Anzahl schnell und einfach in ihrer Funktionsfähigkeit überprüft werden sollen. Hierfür werden
bisher Testvorrichtungen und Testverfahren eingesetzt, welche die
Anwendung von Testköpfen
mit Kontaktnadeln zur Kontaktierung der Straps bzw. Interposer zum
Inhalt haben. Derartige Kontaktnadeln kontaktieren die vergrößerten Anschlussflächen des
einzelnen Interposers mit sehr großer Schnelligkeit, um einen
hohen Durchsatz der Testvorrichtung zu erreichen, indem ein mechanischer
Kontakt mit den Anschlussflächen
zum Einbringen einer ausreichenden Hochfrequenzenergie in den RFID-Chip
hergestellt wird. Die Hochfrequenzenergie in ausreichendem Maße ist notwendig,
um interne Schaltungen des RFID-Chips mit ausreichender Energie
zu versorgen. Dies ist eine Voraussetzung für das Testen, insbesondere
in Form eines Auslesens des Chip-Speichers, und somit für die Überprüfung der
Funktionsfähigkeit
des einzelnen RFID-Chips. Herkömmlicherweise
werden hierbei interne Identifikationsnummern des einzelnen RFID-Chips
ausgelesen, um die Funktion des Chips zu überprüfen.
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Derartig
mechanisch kontaktierende Testköpfe
in Form von Nadelköpfen
haben zur Folge, dass die einzelnen Nadelspitzen Beschädigungen der
Anschlussflächen
der Interposer hervorrufen, die für den nachfolgenden Bearbeitungsprozess
nachteilhaft sein können,
da eine elektrisch leitfähige
Kontaktierung mit den Antennen evtl. nicht erfolgreich aufgebaut
werden kann.
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Weiterhin
sind derartige Nadelspitzen nur begrenzt räumlich voneinander beabstandet
anzuordnen, da diese selbst bei nadelförmiger Ausgestaltung eine ähnliche
Ausdehnung in dem Bereich der Nadelspitzenenden aufweisen. Dies
kann zu Fehlfunktionen bei dem Durchführen des Testverfahrens führen, da
die beiden Nadeln entweder nicht untereinander weit genug voneinander
beabstandet sind oder ein gezieltes Treffen der Anschlussflächen zum Ansetzen
des Nadeltestkopfes auf den einzelnen Interposern bei einem hohen
Grad an Schnelligkeit aufgrund des für eine Vielzahl an Interposern
durchzuführenden
Testverfahrens nicht immer sichergestellt ist.
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Weiterhin
sind derartige Nadeltestköpfe
aufgrund ihrer mechanischen Ausbildung mit einer begrenzten Schnelligkeit
in ihrem Ablauf ausgestattet, da derartige Nadeltestköpfe zunächst abgesenkt
und anschließend
wieder angehoben werden müssen, um
den mechanischen und elektrischen Kontakt mit den Anschlussflächen herbeizuführen. Dies
führt zu begrenzt
reduzierbaren Testzeiten für
eine Vielzahl von zu testenden Interposern, wodurch sich der Durchsatz
der gesamten Herstellungsvorrichtung reduziert.
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Zudem
nutzen sich derartige Nadeltestköpfe bei
häufiger
Verwendung ab und weisen Verschmutzungen auf, die ebenso wie Verschmutzungen
auf den Interposer-Anschlussflächen
und die darauf angeordneten additiven Kleb- oder Hilfsstoffe zu
einer Erschwerung einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung
durch die Nadelspitzen führen.
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Demzufolge
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Testverfahren
und eine Testvorrichtung zum Testen einer Vielzahl an RFID-Interposern
in ihrer Funktionsfähigkeit
zur Verfügung
zu stellen, das/die das Überprüfen der
Vielzahl an Interposern mit einer geringen Testzeit ohne Beschädigung von
Anschlussflächen
der Interposer und ohne Abnutzungserscheinungen der Testvorrichtung
zuverlässig
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird verfahrensseitig durch die Merkmale des Patentanspruches
1 und vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Patentanspruches
6 gelöst.
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Kerngedanke
der Erfindung ist es, dass bei einem Testverfahren für eine Vielzahl
von RFID-Interposern
zur Überprüfung ihrer
Funktionsfähigkeit
mittels einer Testeinrichtung, wobei jeder Interposer mindestens
einen RFID-Chip und mindestens zwei mit dem RFID-Chip verbundene,
vergrößerte Anschlussflächen, die
auf einem Interposer-Substrat angeordnet sind, umfasst, zwischen
der Testeinrichtung und mindestens einem der Interposer eine kapazitive
Kopplung zur Übertragung
von Daten aufgebaut wird. Durch eine derartige kapazitive Kopplung wird
nicht nur eine mechanische, kontaktlose Verbindung zwischen der
Testeinrichtung und dem zu testenden Interposer bzw. dem darin integrierten RFID-Chip
hergestellt, sodass Abnutzungserscheinungen bei bisher verwendeten
Nadelspitzen vermieden werden, sondern auch vorteilhaft eine schnelle
und einfache Auslesung bzw. Beschreibung von/mit Daten aus dem Chip
bzw. in den Chip erhalten. Es ist somit möglich, eine Beschädigung der
Anschlussflächen
des Interposers auf einfache Weise zu vermeiden, welche stattfinden
würde,
wenn Nadelspitzen mechanisch diese Anschlussflächen kontaktieren würden.
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Durch
die Verwendung von einer kapazitiven Kopplung kann bei entsprechend
ausgestalteten Abmessungen von Koppelkondensatorflächen, die
als elektrisch leitfähige
Flächen
auf der Testeinrichtung angeordnet sind und auf die Größen der
Anschlussflächen
der Interposer abgestimmt sind, jeweils ein Kondensator zwischen
einer der Anschlussflächen und
einer Koppelkondensatorfläche
gebildet werden, sodass eine räumliche
und kapazitive Trennung der Kondensatoren auf einfache Weise möglich ist.
Somit hat ein Interposer mit zwei Anschluss fächen insgesamt zwei Kondensatoren
mit zwei Koppelkondensatorflächen
der Testeinrichtung gebildet. Dies vermeidet das bisher häufig stattgefundene
gegenseitige Beeinflussen der Nadelspitzen, die derart präzise ausgestaltet
sein müssten,
dass sie eine getrennte Kontaktierung der nahe beieinanderliegenden
Anschlussflächen
eines Interposers ermöglichen.
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Eine
derartige kapazitive Kopplung stellt zudem eine Lese- und/oder Schreibverbindung
mit jedem der Interposer, die nacheinander oder auch zeitgleich
getestet werden können,
selbst dann sicher her, wenn die Anschlussflächen und gegebenenfalls der
RFID-Chip des Interposers mit einer Klebe- oder Hilfsstoffschicht
versehen worden ist, wie es häufig bei
vorab, in einem getrennten Bearbeitungsschritt, hergestellte Interposern
der Fall ist.
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Das
nunmehr nicht mehr notwendige Anheben und Absenken eines Nadeltestkopfes
ermöglicht erheblich
geringere Testzeiten pro Interposer, sodass der Maschinendurchsatz
der gesamten Herstellungsvorrichtung erhöht werden kann.
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Vorzugsweise
weist jeweils eine Anschlussfläche
eines jeden Interposers und jeweils eine Koppelkondsatorfläche der
Testeinrichtung die gleichen Abmaße auf, wobei beide Flächen gegenüberliegend und
parallel zueinander zur Bildung von jeweils einem Kondensator angeordnet
sind.
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Alternativ
können
die Koppelkondensatorflächen
derart ausgestaltet sein, dass auf einem gemeinsamen Substrat eine
gemeinsame streifenartige durchgehende Koppelkondensatorfläche für eine Vielzahl
von linksseitig angeordneten Anschlussflächen von einer Vielzahl von
Interposern vorgesehen ist, während
für die
rechtsseitigen Anschlussflächen getrennte
und gleichgroße
Koppelkondensatorflächen
vorgesehen sind. Dies ermöglicht,
eine getrennte oder zeitgleiche Ansteuerung der einzelnen Interposer
zum Auslesen von Daten, wie beispielsweise einer ID-Nummer des RFID-Chips.
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Die
mindestens zwei Anschlussflächen
der Interposer bzw. Straps, die als elektrisch leitfähige flächig ausgebildete
Anschlüsse
zur späteren
Kontaktierung mit einer RFID-Antenne zur Bildung eines Transponders
vorgesehen sind, bilden mit den Koppelkondensatorflächen der
Testeinrichtung eine kapazitive Kopplung zur Bildung von Kondensatoren, welche
als Dielektrium das dazwischen angeordnete Interposersubstrat aufweisen.
Dies wird dadurch ermöglicht,
dass die Testeinrichtung unterhalb der Interposer mit den bodenseitig
angeordneten Interposersubstraten angeordnet wird, wobei das Interposersubstrat,
welches eine Vielzahl von Interposern aufweisen kann, gegenüber der
Testeinrichtung oder vice versa parallel dazu verschoben werden
kann, um weitere Interposer zu testen. Hierfür weist die erfindungsgemäße Testvorrichtung,
welche die Testeinrichtung beinhaltet, vorzugsweise vakuumbeaufschlagbare
Kanäle
und Hohlräume
auf, die dazu dienen sollen, das oder die Interposersubstrat(e)
gegenüber
der Testeinrichtung zu fixieren und wieder loszulassen, um in einem
weiteren Arbeitsschritt die nachfolgenden Interposer zu testen.
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Das
Auslesen und Schreiben der RFID-Chips geschieht mittels mindestens
einer Lese- und/oder
Schreibeinheit, die zum Empfangen und/oder senden hochfrequenter
RFID-Signaldaten zur
Kommunikation mit den RFID-Chips der Interposer dienen. Hierbei
können
die Interposer nacheinander und/oder zeitgleich angesteuert werden.
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Die
kapazitive Kopplung zwischen den Anschlussflächen der Interposer und den
Koppelkondensatorflächen
der Testeinrichtung basiert auf elektromagnetischen Feldgleichungen
nach Maxwell ist durch die gegenüberstehenden
Flächengrößen, der Abstand
und der Winkel zueinander sowie den Eigenschaften des zwischen diesen
Flächen
befindlichen Materials, welches von dem elektrischen Feld durchströmt wird,
definiert. Eine hieraus sich ergebende Koppelkapazität zwischen
den Flächen
kann in ihren Werten zuvor berechnet und entsprechend genutzt werden.
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Die
die Koppelkapazität
nutzenden Kondensatoren stellen bei einem Wechselstrom einen kapazitiven
Blindwiderstand dar, der mit zunehmender Kapazität und steigender Frequenz kleiner
wird.
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Die
erfindungsgemäße Testvorrichtung
weist vorteilhaft die Testeinrichtung mit einem Schichtaufbau auf,
der sich aus einer Steuereinrichtung, mindestens einen darauf angeordneten
plattenförmigen Substrat
und auf dem Substrat angeordnete Koppelkondensatorflächen zusammensetzt,
wobei auf den Koppelkondensatorflächen mindestens ein Interposer
mit dem zu dem Koppelkondensatorflächen hingewandten Interposersubstrat
angeordnet ist. Die Steuereinrichtung dient zum getrennten oder
zeitgleichen Ansteuern der verschiedenen Koppelkondensatorflächen, um
nacheinander oder zeitgleich zumindest eine ausgewählte Gruppe
der auf einen gemeinsamen Interposersubstrat angeordneten Interposer
anzusteuern und auszulesen.
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Das
plattenförmige
Substrat weist vorzugsweise eine Vielzahl an Koppelkondensatorflächen auf,
auf welchen die Vielzahl an Interposern zugeordnet abgelegt sind,
wobei die Daten der RFID-Chips der Interposer mittels der Steuereinrichtung
und der Lese- und/oder Schreibeinheiten nacheinander und/oder zumindest
teilweise zeitgleich und/oder schreibbar sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorteile
und Zweckmäßigkeiten
sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung
zu entnehmen. Hierbei zeigen:
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1 Ein
Ersatzschaltbild für
die Wirkungsweise der kapazitiven Kopplung gemäß dem Testverfahren;
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2 Ein
weiteres Ersatzschaltbild für
die Wirkungsweise der kapazitiven Kopplung gemäß dem Testverfahren;
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3 In
einer schematischen Querschnittsdarstellung die Testvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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4 In
einer Draufsicht Koppelkondensatorflächen der Testeinrichtung und
ein auf der Testeinrichtung angeordneter Interposer;
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5 In
einer Querschnittsdarstellung die Testvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, und
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6 In
einer Draufsicht die Testvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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In 1 wird
in einem Ersatzschaltbild die Wirkungsweise des Testverfahrens wiedergegeben. Bei
einer erfindungsgemäß aufgebauten
kapazitiven Kopplung zwischen Koppelkondensatorflächen, die auf
einer Testeinrichtung angeordnet sind und Anschlussflächen von
Interposern entsteht ein erster Kondensator 1, der sich
aus der linksseitigen Anschlussfläche eines Interposers und einer
vorzugsweise gleichgroßen,
ihr zugeordneten Koppelkondensatorfläche der Testeinrichtung zusammensetzt.
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Weiterhin
entsteht ein zweiter Kondensator 2, der sich aus der rechtsseitigen
Anschlussfläche des
Interposers und einer ihr zugeordneten, vorzugsweise gleichgroßen Koppelkondensatorfläche der Testeinrichtung
zusammensetzt.
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Die
Kondensatoren stellen für
einen Wechselstrom einen kapazitiven Blindwiderstand dar, der mit
zunehmender Kapazität
und steigender Frequenz immer kleiner wird. Eine Berechnungsformel
für die Kapazität eines
Plattenkondensators lautet wie folgt
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Die
Rechnungsformel für
kapazitiven Blindwiderstände
in Abhängigkeit
der Frequenz lautet wie folgt
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Das
hieraus sich ergebende in 1 gezeigte
Ersatzschaltbild setzt sich zudem aus dem Widerstand 3 des
RFID-Chips und dem Widerstand 4 einer Lese- und Schreibeinheit
der Testeinrichtung, der parallel geschaltet ist, zusammen.
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In 2 wird
ein weiteres Ersatzteilbild der Wirkungsweise des Verfahrens wiedergegeben.
Die Kondensatoren 1 und 2 entsprechen den sich
aus den Anschlussflächen
eines Interposers und ihnen zugeordnete Koppelkondensatorflächen zusammengesetzten
Kondensatoren. Der Widerstand 3 gibt wiederum den Widerstand
des RFID-Chips wider. Der Widerstand 4 bezieht sich wiederum
auf den Widerstand der Lese- und Schreibeinheit der Testeinrichtung.
Ein weiterer Kondensator 5 ist dargestellt.
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Bei
einer Kommunikation zwischen der Testeinrichtung und einem oder
mehreren Interposern mittels der Kapazitätkopplung mittels RFID im UHF-Bereich
werden Frequenzen zwischen 850 und 930 MHz verwendet. Bei diesen
Frequenzen bilden kleine Kapazitäten
von einigen Picofarad bereits sehr niederohmige kapazitive Blindwiderstände im Bereich
von 0,1–500 Ω aus.
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Zwischen
dem RFID-Chip und einer später anzuordnenden
Transponderantenne wird eine impedanzrichtige Kopplung angestrebt,
um den RFID-Chip die maximal mögliche
Energie für die Funktion
zur Verfügung
zu stellen. Aus diesem Grund arbeiten der RFID-Chip und die Antenne
des Transponders im sogenannten Anpassungsfall, d. h. die Antennenimpedanz
ist gleich der Chip-Eingangsimpedanz. Nur in diesem Zustand ergibt
sich der maximale Energietransport zwischen Transponderantenne und
Chip und damit die maximale Reichweite des RFID-UHF-Transpondersystemes.
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Aufgrund
dieses Wirkungsprinzips ergeben sich Eingangswiderstände für die RFID-Chips
die relativ niederohmig sind und durch den internen Pufferkondensator
der Chipschaltung eine kapazitive Blindkomponente besitzen.
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Die
Größenordnungen
für diese
Chip-Eingangswiderstände
liegen im Bereich von ca. 8–90 Ω mit einem
kapazitiven Blindanteil von ca. –j20 bis –j900 Ω. Damit liegen die Eingangswiderstände der RFID-Chips
in einem niederohmigen Bereich und sämtliche Quellen, die den Chip
mit Energie versorgen sollen, müssen
ebenfalls eine niederohmige Impedanz aufweisen.
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Bei
einem kontaktlosen Testverfahren wird deutlich, dass eine niederohmige
Koppelkapazität zwischen
den metallisch leitenden Flächen
der Straps bzw. Interposer und der einkoppelnden Einrichtung bzw.
der Testeinrichtung mit der Lese- und Schreibeinrichtung bestehen
sollte, um einen möglichst
verlustarmen Energietransportweg zu erhalten. Aus den zuvor dargestellten
Ersatzschaltbildern wird deutlich, dass es sich bei der kontaktlosen
Kopplung um eine Reihenschaltung von zwei Koppelkondensatoren und
dem Ersatzschaltbild des RFID-Chips handelt.
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Bei
einer derartigen Reihenschaltung von Kondensatoren wird die addierte
Gesamtkapazität entsprechend
kleiner als die kleinste Einzelkapazität eines der beteiligten Kondensatoren
wie folgt:
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Aus
den zuvor angeführten
Gründen
sollte eine möglichst
große
Koppelkapazität
bzw. eine möglichst
hohe Arbeitsfrequenz der Testeinrichtung und damit der Testvorrichtung
angestrebt werden.
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In 3 wird
in einer schematischen Querschnittsdarstellung der Aufbau aus einem
zu testenden Interposer mit einer darunter angeordneten Testeinrichtung
wiedergegeben. Für
die kapazitive Kopplung findet eine Kopplung zwischen den Anschlussflächen 7a und 7b des
Interposers, der ein RFID-Chip 6, welcher mit den Anschlussflächen oberseitig
verbunden ist, aufweist, einerseits und Koppelkondensatorflächen 9a und 9b,
die getrennt voneinander, den Anschlussflächen 7a und 7b zugeordnet,
auf einem Substrat 10 angeordnet sind, andererseits statt. Zwischen
den Anschlussflächen 7a und 7b sowie den
Koppelkondensatorflächen 9a und 9b ist
ein Interposersubstrat 8 angeordnet, auf welchem die Anschlussflächen 7a und 7b ausgebildet
sind.
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Zusätzlich überzieht üblicherweise
eine additive Kleb- oder Hilfsstoffschicht 11 die Anschlussflächen 7a und 7b sowie
den RFID-Chip oberseitig.
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Für durch
die Bildung der Kondensatoren aufgebaute kapazitive Kopplung zwischen
den Anschlussflächen 7a, 7b und
den Koppelkondensatorflächen 9a und 9b,
wird die kapazitive Einkopplung von Hochfrequenzenergie in die leitfähigen Flächenstrukturen
der Interposer, also in die Anschlussflächen verwendet. Dazu können vorteilhaft
die Koppelkondensatorflächen 9a und 9b Strukturen
in Form von Pads, Microstrip-Lines oder andersgeartete Flächen, die
eine definierte Leitfähigkeit
besitzen, genutzt werden. Diese Flächen stellen jeweils eine Seite
der Koppelkondensatoren zur Einkopplung der Hochfrequenzenergie
in die Interposer dar.
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Die
metallischen Flächen
werden isoliert voneinander als Koppelkondensatorflächen auf
das Substratmaterial 10 angeordnet, das aus einer PCB-Platine
(Leiterplatte) beispielsweise bestehen kann. Hierbei ist jedes weitere
für den
benutzten Frequenzbereich einsetzbare Substratmaterial anwendbar.
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Derartig
aufgebaute Plattenkondensatoren weisen definierte Abmessungen und
festgelegte Kapazitäten
auf. Als Dielektrikum dient das Interposersubstrat 8. Ein
derartiges Substrat besteht üblicherweise
aus thermostabilisierten PET oder dergleichen Materialien. Ebenso
kann Papier als verwendetes Substratmaterial eingesetzt werden.
Die Dicke eines derartigen Substratmaterials liegt im Allgemeinen zwischen
30 und 70 μm.
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In 4 wird
linksseitig in einer Draufsicht beispielsweise dargestellt, wie
derartige Koppelkondensatorflächen,
die auf dem Substratmaterial der Testeinrichtung angeordnet sind,
ausgebildet sein können.
In 4 wird rechtsseitig in einer Draufsicht der in 3 wiedergegebene
Aufbau dargestellt, wobei unterseitig das Substrat 10,
darauf die Koppelkondensatorflächen 9a, 9b und
darauf der Interposer mit den Interposersubstrat 8 den
Anschlussflächen 7a und 7b sowie
dem RFID-Chip 6 aufgebaut sind.
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Übliche Flächen der
Anschlussflächen,
die die Koppelkondensatoren darstellen, sind beispielsweise 9 × 4mm. Bei
einer derartigen Abmessung ergibt sich daraus eine Kondensatorplattenfläche von ca.
9 mm2 (3 × 3 mm). Bei der Benutzung
von einem Interposer-Substratmaterial
mit einer Stärke
von beispielsweise 50 μm
ergibt sich somit ein Plattenabstand von 50 μm. Die Nutzfrequenz von 900
MHz und einem εr-Wert von 3,5 für das Interposer-Substratmaterial
ergibt somit einen Kapazitätswert
des Koppelkondensators von 5,58 pF. Damit lässt sich ein Blindwiderstand
von 31,69 Ω pro
Koppelkondensator berechnen.
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Durch
die in dem Ersatzschaltbildern gemäß 2 angegebene
Reihenschaltungen der beiden Koppelkondensatoren entsteht somit
ein Verlustwiderstand von 63,38 Ω.
Der reale Anteil der Eingangsimpedanz eines UHF-RFID-Chips liegt
im Bereich von 8–90 Ω.
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In 5 wird
in einer schematischen Querschnittsdarstellung eine Testvorrichtung
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Diese Testvorrichtung setzt sich aus einer
Steuereinrichtung 12, dem darauf angeordneten Substrat 10,
den darauf angeordneten mehreren Koppelkondensatorflächen 9a, 9b,
dem Interposersubstrat 8, den darauf angeordneten Anschlussflächen 7a, 7b und
dem RFID-Chip 6 zusammen. Es ist dieser Darstellung deutlich
zu entnehmen, dass eine Mehrzahl an Interposern auf der Testeinrichtung
angeordnet sein kann.
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Die
Steuereinrichtung 12 dient dazu, die einzelnen Interposer
getrennt oder zumindest teilweise zeitgleich mittels Lese- und Schreibeinheiten,
die hier nicht näher
dargestellt sind, anzusteuern und die RFID-Chips der Interposer
auszulesen. Hierbei befinden sich die Interposer auf einen 50 μm-starken PET-Band.
Beispielsweise können
derartige Bänder vier
Reihen an RFID-Interposern beinhalten. Die Koppelkondensatorflächen können als
Kupferflächen auf
dem Substrat 10 angeordnet sein.
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Die
Größe der Kupferflächen, welche
als Pads bezeichnet werden können,
entspricht vorzugsweise der Größe der metallisierten
Anschlussflächen der
Interposer bzw. Straps. Die Anordnung dieser Pads erfolg direkt
auf der Oberfläche
des Substrates 10, welches als PCB-Platine ausgebildet ist, wobei eine
genaue Ausrichtung zwischen den Koppelkondensatorflächen und
den Anschlussflächen
existiert.
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Mehrere
Pads können
mit einer gemeinsamen Lese- und/oder Schreibeinheit mittels der
hochfrequenten Signaldaten angesteuert werden, um diese zu einer
kapazitiven Kopplung mit den ihnen zugeordneten Anschlussflächen zu
bewegen. In einen derartigen Fall kann mithilfe eines Multiplexers,
der in der Steuereinrichtung angeordnet ist, zwischen den einzelnen
Pads umgeschaltet werden, so dass mit einer gemeinsamen Lese- und
Schreibeinheit mehrere Interposer zeitlich nacheinander ausgelesen
werden können,
ohne dass hierfür
ein Verschieben der Interposer gegenüber der darunter angeordneten
Testeinrichtung notwendig ist.
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Mittels
vakuumbeaufschlagbaren Kanälen 13a, 13b,
die sich durch die Testeinrichtung hindurcherstrecken, kann das
Interposersubstrat 8 unterseitig an die oberseitige Oberfläche der
Testeinrichtung angesaugt werden und auch auf schnelle und einfache Weise
wieder losgelassen werden, um das Interposersubstrat 8 mit
den darauf angeordneten mehreren Interposern gegenüber der
darunter angeordneten Testeinrichtung zu verschieben. Anschließend kann in
einem weiteren Abschnitt des Interposer-Substrates ein Testvorgang
erfolgen. Selbstverständlich kann
alternativ die Testeinrichtung gegenüber dem Interposer-Substratband
verschoben werden, um einen neuen Bereich des Interposer-Substratbandes zu
testen.
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In 6 wird
in einer Draufsicht die in 5 wiedergegebene
Ausführungsform
der Testvorrichtung dargestellt. Es geht aus dieser Darstellung
deutlich hervor, dass es sich um insgesamt vier Reihen an hintereinander
angeordneten Interposern handelt. In diesem Fall ist eine der Padreihen
zu einer linienförmigen
längeren
Koppelkondensatorfläche 9c zusammengefasst,
um so beispielsweise ein gemeinsames Massepotenzial für mehrere
Interposer-Anschlussflächen zu
erhalten. In diesem Fall wird die Hochfrequenz-Energie der Schreib-
und Leseeinheit einzeln über
Schaltstufen an die gegenüberliegenden
Pads 9b geleitet. Es ist dann immer nur ein Pad-Paar 9b, 9c,
das einem einzelnen Interposer zugeordnet ist, pro Schreib- und/oder
Leseeinheit aktiv. Diese Aktivierung kann zeitlich aufeinanderfolgend
durchgeführt
werden.
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Alternativ
können
für eine
Erhöhung
des Durchsatzes der gesamten Herstellungsvorrichtung mehrere Schreib-
und/oder Leseeinheiten angeordnet werden, die zeitgleich mehrere
Interposer überprüfen. Zweckmäßigerweise
werden hierbei unterschiedliche Arbeitsfrequenzen zur Vermeidung
der gegenseitigen Beeinflussung verwendet.
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Eine
Ansteuerung der Koppelkondensatorflächen 9b, 9c kann
symmetrisch oder unsymmetrisch gegenüber dem Massepotenzial 9c erfolgen. Die
Signaldifferenz zwischen den Pads dient dem RFID-Chip auf dem Interposer
als HF-Energiequelle und Kommunikationskanal.
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Für eine Reduzierung
von Koppelverlusten der kapazitiven Kopplung an den im Aufbau ausgebildeten
Kondensatorplatten kann mittels Symmetrieeinrichtungen und Impedanzwandlerstufen
der Quellenwiderstand für
die Kondensatorkoppelflächen
auf dem Substrat 10 erhöht
werden. Damit lassen sich verbesserte Anpassungsverhältnisse
zwischen dem Interposer und den Kondensatorkoppelflächen erreichen.
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Die
in 6 wiedergegebene Draufsicht der Testvorrichtung
weist die voneinander getrennten einzelnen Pads 9b auf,
die mittels eines Multiplexers derart geschaltet werden, dass ein
Testvorgang der einzelnen Interposer zeitlich gesehen pro Reihe
und jeweils von oben nach unten aufeinanderfolgend durchgeführt wird.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
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- 1,
2
- Kondensatoren
- 3,
4
- Widerstände
- 5
- Kondensator
- 6
- RFID-Chips
- 7a,
7b
- Anschlussflächen
- 8
- Interposersubstrat
- 9a,
9b
- Koppelkondensatorflächen
- 10
- Substrat
- 11
- Kleb-
oder Hafthilfsstoffschicht
- 12
- Steuereinrichtung
- 13a,
13b
- vakuumbeaufschlagbare
Kanäle