一種磁條形碼芯片及其讀取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁條形碼芯片及其讀取方法,該磁條形碼芯片包括由N行M列永磁條和/或空位構成的二進制信息位以及位于二進制信息位周邊的信息識別位,該信息識別位由永磁條標識構成,用來表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài),永磁條和空位分別表征1和0或者0和1。閱讀時,先用沿磁條形碼芯片二進制信息位的行方向的強磁場來設置永磁條的磁化方向,然后采用多通道磁場梯度傳感器、磁光顯微鏡、磁場顯示器、掃描磁阻顯微鏡等磁條形碼閱讀器將磁條形碼芯片上永磁條所產(chǎn)生的磁場分布信息分別轉(zhuǎn)變成二進制信息位以及信息識別位,從而實現(xiàn)磁條形碼芯片閱讀結果的讀取。本發(fā)明具有尺寸小、保密性強的特點。
【專利說明】一種磁條形碼芯片及其讀取方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及條形碼【技術領域】,特別涉及一種磁條形碼芯片及其讀取方法。
【背景技術】
[0002]條形碼技術主要用在物品表面或者其封裝或包裝的標簽上。它包含了與物品自身特質(zhì)相關的信息,如產(chǎn)地、種類、名稱、價格等。傳統(tǒng)條形碼對應數(shù)字標識常采用一組平行線條來表示,其信息通過改變線條寬度和間距來實現(xiàn),稱為線性或者一維條形碼信息系統(tǒng)。此夕卜,條形碼還發(fā)展成了二維條形碼系統(tǒng),其包括矩形、點、六邊形以及其他的幾何圖案。這種類型的條形碼可以通過特殊的光學掃描器,即條形碼閱讀器來進行識別。
[0003]條形碼幾何圖案及其光學條形碼閱讀器的使用,存在如下問題:
O條形碼標簽尺寸較大,一般在厘米級別,需要占用較大的空間;
2)條形碼標簽直觀,可以通過記錄等手段進行識別,無法實現(xiàn)保密要求;
3)光學閱讀系統(tǒng)對于讀取條形碼時的空間環(huán)境清潔度要求較高,容易受到粉塵散射的干擾,此時則需要多次閱讀。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決以上存在的問題,本發(fā)明提出了一種磁條形碼芯片,利用微電子光刻技術在晶圓上制作永磁條和/或空位構成的陣列,其中,永磁條和空位分別表示I和O或者O和1,采用磁條形碼芯片閱讀器將永磁條和/或空位構成的陣列所產(chǎn)生的空間磁場分布特征轉(zhuǎn)變成二進制信息,從而實現(xiàn)芯片信息讀取。通過光刻技術的運用,以及高靈敏度磁場傳感器的運用,從而使得磁條形碼芯片的尺寸大為縮小,并且可以直接鑲嵌到物品上,從而可以實現(xiàn)芯片的保?功能。
[0005]本發(fā)明所提供的一種磁條形碼芯片,包括二進制信息位以及信息識別位;所述二進制信息識別位為由永磁條和/或空位構成的N行M列陣列,Μ、Ν均為大于I的整數(shù),所述永磁條和空位分別表示I和O或者O和I ;所述信息識別位由永磁條標識構成,用于表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)信息;所述信息識別位位于所述二進制信息位的周邊區(qū)域。
[0006]優(yōu)選地,所述的磁條形碼芯片利用微電子光刻技術在晶圓上制作而成。
[0007]優(yōu)選地,所述磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)包含以下參數(shù)數(shù)值:二進制信息位的起始位置、行方向、行間距、行數(shù)、列方向、列間距、列數(shù)。
[0008]優(yōu)選地,所述永磁條標識通過永磁條的位置、取向、數(shù)量、尺寸、間距以及排列圖案來進行表征所述磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選地,所述永磁條是由永磁材料構成的具有單層或多層結構的薄膜。
[0010]進一步地,所述永磁材料為CoPt或CoCrPt。
[0011]優(yōu)選地,所述二進制信息位上的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有相同的長度和相同的寬度,所述的陣列具有相同的列間距和行間距。
[0012]進一步地,所述二進制信息位中的永磁條或空位的寬度為10-500 um,長度為10-1000 um,所述的陣列的列間距為10-2000 um,行間距為10-2500 um。
[0013]優(yōu)選地,所述磁條形碼芯片,可以固定在珠寶、珠寶的底座或價碼標簽上。
[0014]本發(fā)明還提供了一種磁條形碼芯片的讀取方法,即在閱讀磁條形碼芯片時,先將所述磁條形碼芯片放置于強磁場中進行磁場設置,然后采用磁條形碼芯片閱讀器對其進行閱讀,從而將磁條形碼芯片上二進制信息位所對應的永磁條或空位以及信息識別位的永磁條標識所產(chǎn)生的的磁場信息分別轉(zhuǎn)變成二進制以及磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)的信息,從而實現(xiàn)對磁條形碼芯片的讀取。
[0015]優(yōu)選地,所述用于設置磁條形碼芯片的強磁場的場強為3-4 KOe,磁場方向為沿二進制信息位的行方向。
[0016]優(yōu)選地,所述磁條形碼芯片閱讀器為多通道磁場梯度傳感器、磁光顯微鏡、磁場顯不器、掃描磁阻顯微鏡中的一種。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術中的技術方案,下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為包含一行和一列永磁條標識構成的信息識別位的磁條形碼芯片示意圖。
[0019]圖2為二進制信息位中永磁條/空位的分布信息及其二進制信息圖。
[0020]圖3為晶圓上的曝光單元陣列排布及其位置編號示意圖。
[0021]圖4為晶圓上的曝光單元內(nèi)切片陣列排布及其位置編號示意圖。
[0022]圖5為某一晶圓的曝光單元內(nèi)切片位置編號的磁條形碼芯片排布示意圖。
[0023]圖6為磁條形碼芯片的磁場設置圖。
[0024]圖7為磁條形碼芯片所對應二進制信息位中永磁條/空位樣式及其二進制編號示意圖。
[0025]圖8為磁條形碼芯片所對應二進制信息位中永磁條/空位樣式在磁場設置后的磁力線分布圖。
[0026]圖9為磁條形碼芯片所對應二進制信息位永磁條/空位樣式在磁場設置后磁場沿行方向的分布圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將參考附圖并結合實施例,來詳細說明本發(fā)明。
[0028]實施例一
圖1為磁條形碼芯片的結構示意圖。磁條形碼芯片包含由永磁條和/或空位3構成的N (N>1且為整數(shù))行M (M>1且為整數(shù))列的二進制信息位2,以及由永磁條標識4構成的信息識別位1,其表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài),其中信息識別位I位于二進制信息位2的周邊區(qū)域。
[0029]在二進制信息位2中,永磁條和空位分別表示I和O或者O和I,從而可以得到N*M的二進制陣列,其信息存儲量可以達到2~ (N*M)。[0030]在信息識別位I中的永磁體標識4,表征磁條碼芯片的位置和狀態(tài)的信息,包括二進制信息位2的起始位置、行數(shù)、行間距、行方向、列數(shù)、列間距、列方向等參數(shù)數(shù)值。二進制信息位2的位置和狀態(tài)信息通過永磁條標識4中永磁條的尺寸、排列取向、數(shù)量、間距、相對位置以及圖案來表示。
[0031]如圖1中所示,永磁條標識4由位于磁條形碼芯片上方的一行永磁條和左方的一列永磁條組成,其中,行、列永磁條分別包括8個和4個永磁條,永磁條標識4中永磁條可以為矩形、三角形、圓形以及多邊形,還可以為數(shù)字、符號,但不限于以上形狀,并且永磁條標識4中永磁條尺寸不同于二進制信息位2中永磁條3的尺寸。由上述形式的永磁條標識4可以得到如下信息:二進制信息位2的起始位為信息識別位I中的永磁條行的第一列和永磁條列的第一行交叉形成的坐標位置處,其行方向為沿著信息識別位I的行方向,列方向為沿著信息識別位I的列方向,二進制信息位2的行間距、行數(shù)與信息識別位的列間距、列數(shù)一致,而列間距、列數(shù)與信息識別位的行間距、行數(shù)一致。因此即使在二進制信息位2中全部為空位的情況下,也能夠根據(jù)信息識別位I的永磁條標識4排列的位置和狀態(tài)識別信息來確定二進制信息位2中的O的行數(shù)和列數(shù)。
[0032]此外,還可以通過其他方式,比如將信息識別位I中的永磁條排列成一定的圖案,通過預定義的編碼或者一定算法的方法,間接的來確定二進制信息位2起始位置、行方向、行間距、行數(shù)、列間距、列方向、列數(shù)等基本信息。
[0033]上述實施例一中,二進制信息位2上的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有相同的長度和相同的寬度,而陣列具有相同的列間距和行間距。例如二進制信息位中的永磁條或空位的寬度為10-500 um,長度為10-1000 um,所述的陣列的列間距為10-2000 um,行間距為10-2500 um.永磁條標識4中的永磁條的尺寸略大于二進制信息位中的永磁條或空位的尺寸。
[0034]該磁條形碼芯片可以通過微電子光刻技術在晶圓上制作而成,并且可以直接鑲嵌到物品上。通過光刻技術的運用,以及高靈敏度磁場傳感器的運用,從而使得上述磁條形碼芯片尺寸大為縮小,從而可以實現(xiàn)芯片的保密功能。
[0035]實施例二
圖2為磁條形碼芯片上信息識別位2中不同的永磁條/空位陣列及其對應的編碼示意圖,其中N=4,M=8,每個磁條形碼芯片表征32位二進制陣列,通過將每個位置放置永磁條或者空位來實現(xiàn)I或者0,可以得到232種不同的數(shù)據(jù)存儲量。
[0036]實施例三
圖3-5為磁條形碼芯片在6英寸晶圓上的曝光單元內(nèi)切片單元位置編號上應用的一個方案。首先晶圓編號可以采用光刻機在晶圓上標記日期來表示。日期轉(zhuǎn)換成16位二進制格式。
[0037]例如:日期2013-05-28對應計算機存儲的十進制數(shù)為41422,表示成16位二進制為 1010000111001110 ;
日期2014-05-31對應的計算機存儲的十進制數(shù)為41790,對應的二進制數(shù)為:1010001100111110 ;
日期2016-02-29對應的計算機存儲的十進制數(shù)為42429,對應的二進制數(shù)為:1010010110111101。[0038]圖3為晶圓10上所對應的各曝光單元6的編碼信息。晶圓10以缺口 7朝正下方進行定位,在包括晶圓邊緣3-5 mm的隔離區(qū)域5以內(nèi)共分成16行16列的矩形方框陣列,每個方框即為曝光單元6,其尺寸為8mmX8mm。在除去隔離區(qū)域5以外的晶圓有效區(qū)域內(nèi)總共得到124個有效曝光單元,曝光單元的編號采用對應行-列序號進行,例如對于位于有效區(qū)域之外的第一行第一列,可以表示為01-01,采用二進制表示為00010001。因此,在通過日期來標記晶圓的基礎上,再通過上述8位二進制格式來標記各個曝光單元6。
[0039]最后,每個曝光單元6內(nèi)的切片單元8的編碼如圖4所示,共包含8行8列陣列式的矩形方框切片單元,每一個切片單元的編號可以表示為其所在行和列的坐標。圖中共有64個切片單元,則切片單元編號可以表示為行-列編號,如第8行第8列,可以表示為08-08,采用二進制表示為10001000。因此,在標記晶圓日期以及曝光單元6的基礎上,再通過8位二進制格式來標記各個切片單元8。
[0040]這樣,某一晶圓上所對應的任意一個曝光單元6中的切片單元8的編碼均可以采用32位二進制代碼表示如下:
日期編碼(16位)+曝光單元編碼(8位)+切片單元編碼(8位)。
[0041 ] 例如對應2013年5月28日的晶圓上第9行8列的曝光單元6內(nèi)的第4行第4列的切片單元8的32位二進制編碼信息如下:
10100001
11001110
10011000
01000100
則對應的磁條形碼芯片上二進制信息位2的永磁條/空位圖案如圖5所示。
[0042]圖6為磁條形碼芯片上永磁條磁化方向的設置示意圖。在閱讀上述各實施例中的磁條形碼芯片時,需將磁條形碼芯片放置于強磁場中,磁條形碼芯片的二進制信息位2中的行與強磁場的磁場方向一致,且磁場大于3 KOe,優(yōu)選地,磁場場強為3-4 KOe。
[0043]圖7為磁條形碼芯片信息識別位某一行永磁條/空位排布圖案, 其中永磁條表示1,空位表示O。
[0044]圖8為圖7所對應磁條形碼信息識別位某一行圖案經(jīng)磁場設置后所產(chǎn)生的磁力線分布圖,從圖8中可以看出,圖7中永磁條所對應的位置處具有高的磁力線密度,而空位所對應的位置附近,磁力線密度非常稀疏。
[0045]圖9為圖7所對應磁條形碼信息識別位某一行圖案經(jīng)磁場設置后在永磁條表面所產(chǎn)生的沿永磁條行方向的磁場分量分布圖。可以看出,在永磁條對應I的位置附近,磁場強度較大,并且一致性好;而在空位對應O的位置附近,磁場強度較小,接近O。因此,可以利用磁場探測裝置借助于磁條形碼芯片上的永磁條/空位所對應磁場幅度的分布特征來實現(xiàn)磁條形碼芯片閱讀結果的讀取。
[0046]常見的磁場探測裝置有磁光顯微鏡、磁場顯示器、掃描磁阻顯微鏡,多通道梯度磁場傳感器等,它們可以直接將磁條/空位磁場分布信息轉(zhuǎn)變成1/0數(shù)字信號進行閱讀。
[0047]此外,如果條形碼芯片沒有封裝,則可以采用光學顯微鏡直接對條形碼芯片上永磁條/空位信息進行觀察,并轉(zhuǎn)變成1/0 二進制信息。
[0048]這種條形碼芯片可以用不同的固定方法置于各種物品上,便于物品的分類和真實性的確認。例如,鑲嵌在珠寶、其底座或價碼標簽上,以識別真實來源和價格。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種磁條形碼芯片,其特征在于:該磁條形碼芯片包括二進制信息位以及信息識別位; 所述二進制信息位為由永磁條和/或空位構成的N行M列的陣列,M和N均為大于I的整數(shù),所述永磁條和空位分別表示I和O或者O和I ; 所述信息識別位由永磁條標識構成,用于表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài); 所述信息識別位位于所述二進制信息位的周邊區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述磁條形碼芯片是利用微電子光刻技術在晶圓上制作而成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)包含以下參數(shù)數(shù)值:二進制信息位的起始位置、行方向、行間距、行數(shù)、列方向、列間距、列數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述永磁條標識通過永磁條的位置、取向、數(shù)量、尺寸、間距以及排列圖案來進行表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述永磁條是由永磁材料構成的具有單層或多層結構的薄膜。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述永磁材料為CoPt或CoCrPt。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述二進制信息位上的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有相同的長度和相同的寬度,所述的陣列具有相同的列間距和行間距。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述二進制信息位中的永磁條或空位的寬度為10-500 um,長度為10-1000 um,所述的陣列的列間距為10-2000 um,行間距為10-2500 um。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片,其特征在于:所述磁條形碼芯片固定在珠寶、珠寶的底座或價碼標簽上。
10.一種權利要求1或2所述的磁條形碼芯片的讀取方法,其特征在于:在閱讀所述磁條形碼芯片時,先將所述磁條形碼芯片放置于強磁場中進行磁場設置,然后采用磁條形碼芯片閱讀器對其進行閱讀,從而將磁條形碼芯片上的二進制信息位所對應的永磁條或空位以及信息識別位的永磁條標識所產(chǎn)生的的磁場信息分別轉(zhuǎn)變成二進制以及磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)信息,從而實現(xiàn)對磁條形碼芯片的讀取。
11.根據(jù)權利要求10所述的一種磁條形碼芯片的讀取方法,其特征在于:所述用于設置磁條形碼芯片的強磁場的場強為3-4 KOe,磁場方向為沿二進制信息位的行方向。
12.根據(jù)權利要求10所述的一種磁條形碼芯片的讀取方法,其特征在于:所述磁條形碼芯片閱讀器為多通道磁場梯度傳感器、磁光顯微鏡、磁場顯示器、掃描磁阻顯微鏡中的一種。
【文檔編號】G06K7/08GK103473589SQ201310409311
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】沈衛(wèi)鋒, 薛松生, 周志敏 申請人:江蘇多維科技有限公司