La soluzione RFID di NXP per la tracciabilità ed anticontraffazione dei PCB

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1 11/02/2009 La soluzione RFID di NXP per la tracciabilità ed anticontraffazione dei PCB Rodolfo Gomes Application Support Engineer RFID & NFC - Europe

2 Obiettivi: Questa presentazione: fornisce una descrizione della tecnologia RFID applicata ai circuiti stampati di uso comune, evidenzia il suo valore aggiunto in confronto ai sistemi di identificazione cartacea attuali, descrive la sicurezza di tali soluzioni di tracciabilita rispetto alla semplice etichettatura (codici a barra 1D e 2D). 2

3 Cos e il PCB-Tagging? NXP presenta una nuova tecnologia per la tracciabilita di circuiti stampati e schede PCB che offre: identificazione veloce e piu efficace rispetto ai codici a barra uni e bidimensionali memoria extra disponibile per eventuale registrazione delle fasi di produzione/collaudo di schede elettroniche rilevazione anti-contraffazione e controllo di autenticità Capacita aggiuntiva di EAS Electronic Article Surveillance 3

4 Cos e il PCB-Tagging? Utilizzo: Consiste nel montaggio di un tag RFID direttamente su una antenna RF ricavata sul metallo della stessa area del circuito stampato del sottoassieme prodotto dal cliente. RFID 4

5 Cos e il PCB-Tagging? Utilizzo: Consiste nel montaggio di un tag RFID direttamente su una antenna RF ricavata sul metallo della stessa area del circuito stampato del sottoassieme prodotto dal cliente. Vantaggi: Supera le limitazioni tecniche legate all'uso dei codici a barre nelle odierne catene di montaggio elettroniche Possiede grande valore aggiunto B2B, fornito dai terzisti ai loro clienti attraverso la riduzione di costi durante la fabbricazione per le aziende di elettronica di Brand importanti E la soluzione ideale per proteggere e tracciare gli assets dalla produzione all immagazzinaggio E tutto questo, senza interferire con il funzionamento primario della scheda. 5

6 L Ecosistema RFID per PCB Tagging 6

7 Un tipico eco-sistema RFID per PCB tagging RFID chip PCB manufacturing includes RFID antenna PCB population Focus CE Brand Companies RFID Reader RFID System Integrator Distributors End User Retailers 7

8 Valore aggiunto per gli assets dell elettronica consumer 8

9 Paragone tra varie forme di Scanning automatico Velocita di scanning Flessibilita Tasso tipico di Errori in lettura Robustezza Tecnologia usata per scanning Codice a barra Lenta, viene letto un solo codice alla volta Poco Flessibile, e necessaria la messa a punto dello scanner ogni volta che la geometria del codice a barra cambia posizione 10-20% Nessuna, sporcizia e deterioramento del codice disturbano la corretta lettura Lettura ottica richiede vicinanza e puntatura diretta sul codice RFID Veloce, piu di 100 tags al secondo Molto flessibile, non e necessaria la messa a punto perche il lettore raggiunge il tag RFID con il campo RF della sua antenna, indipendentemente dalla sua posizione, ma dentro il suo range di lettura 0-2% Si Non e richiesta la puntatura diretta sul codice, dunque non e necessario mantenere pulita l etichetta Identificazione a RF - La lettura avviene anche attraverso le pareti, eccetto quelle metalliche 9

10 Supporto a vari concetti derivati da un unico concetto base di PCB Tagging Sforzo - Costo Qualita Codice a Barre Richiede la stampa e collocazione del codice a barre durante la fase di produzione. Codici a barre 2D talvolta sono applicati con processi a laser e non possono essere rimossi o riconfigurati. Alto rischio dovuto all intervento manuale (incollaggio etichetta e aggiunta di numero progressivo talvolta a mano) RFID Un sequenza completa di fabbricazione puo essere memorizzata nel RFID tag, dotando il prodotto della sua storia dall assemblaggio al collaudo e controllo qualita. Processo di lettura/scrittura al 100% automatico Nessun errore umano di manipolazione di etichetta e scrittura durante i processi di produzione 10

11 Disponibilita di spazio richiesto nell area del PCB Area utilizzata Forma geometrica Codice a Barre unidimensionale 1D Codice a Barre 2D Richiede in media 500 mm2 In media 10x10=100mm2 Rettangolare Deve essere un quadrato, che e raramente disponibile in un PCB RFID In media 100mm2 di spazio, inclusa l antenna. La dimensione dell antenna ha molto impatto sul range di lettura (da 50 cm 7 m) Topologie varie e flessibili: Ad esempio una antenna di tipo Slot puo utilizzare spazio disponibile sul lato del PCB dove c e la massa diffusa. 11

12 Riutilizzo nelle fasi successive della Catena di Valore Tracking del singolo item lungo tutta la supply chain Continuita di servizio/garanzia Costo di rintracciabilita del Prodotto Codici a Barre IMPOSSIBILE Il codice visivo non e accessibile dopo che la scheda e montata e assemblata nel suo housing definitivo. Presenza di Buchi nel registro dell oggetto durante il processo produttivo l informazione individuale e disponibile solo in rete ma non direttamente nell assieme. Alto costo Eventuali indagini di qualita risultano costose perche i codici 1D e 2D sono insufficienti per l individuazione di lotti difettosi. RFID POSSIBILE E sempre accessibile, anche se il prodotto e inscatolato, eccetto se all interno di una gabbia di Faraday. CONTROLLO TRASPARENTE La registrazione e eseguita direttamente sul tag del prodotto e allo stesso momento aggiornata in rete. Basso Costo E possibile eseguire indagini di qualita individuando singoli oggetti nell intera catena grazie alla memoria RFID disponibile Proprietari di Brand Retail Consumer 12

13 Applicazioni RF e caratteristiche dei prodotti NXP 13

14 you go with the leader in RFID Esempi di geometrie di antenne usate in UHF che hanno ispirato il PCB Tagging Concetti di antenna UHF usati in tags and labels: dipolo con stub RFID RFID Dipolo piegato su se stesso: 14

15 you go with the leader in RFID Esempio di geometria scelta per il primo PCB Tagging Reference Design della NXP Slot Antenna (L= 3.5cm) RFID 15

16 G2XM, G2XL offrono specifiche uniche nel mercato Presentano la piu grande memoria disponibile sul mercato: 512 bit (G2XM) Presentano lo spazio piu esteso per numero EPC: 240 bit Grande sensibilita RF: -15 dbm in lettura e -13 dbm per la scrittura! Identificatore di tag esteso (large TID): 64 bit compresi 32 bit di identificatore unico di S/N Disponibilita di un insieme unico di comandi customizzabili : Protezione anti-rapina EAS (Electronic Article Surveillance) Protezione in lettura per evitare accesso non autorizzato alla memoria Comando Calibrate per ottimizzare la comunicazione tra Reader e Tag Specifiche molto estese di frequenze UHF: da 840MHz a 960MHz Range operazionale di temperatura molto ampio: da -40 C fino a 85 C Certified according to UHF EPCglobal Gen2 standard V1.0.9 Compliant to EPCglobal Gen2 standard V

17 G2XM, G2XL offrono specifiche uniche nel mercato 17

18 G2XM, G2XL offrono specifiche uniche nel mercato 18

19 Insieme di comandi customizzabili Tutti i comandi UCODE possono essere configurabili, ripristinati ripetutamente e protetti da una password di 32-bit Electronic Article Surveillance (EAS) Protezione anti-rapina rilevata dall impianto POS del negozio Valore aggiunto per la sicurezza negli aeroporti (in termini di Luggage tagging ) 19

20 Insieme di comandi customizzabili Tutti i comandi UCODE possono essere configurabili, ripristinati ripetutamente e protetti da una password di 32-bit Electronic Article Surveillance (EAS) Protezione anti-rapina rilevata dall impianto POS del negozio Valore aggiunto per la sicurezza negli aeroporti (in termini di Luggage tagging ) Protezione in Lettura Garanzia di Privacy per i clienti Accesso alla memoria esclusivamente al personale autorizzato Funzione di ottimizzazione RF Calibrate Facile misura e regolazione della performance reader-to-tag Facile misura della dispersione del segnale in back scatter proveniente dal tag 20

21 Prodotti NXP basati sulla tecnologia UCODE G2XL e G2XM Costo Packaged TSSOP8 Status: gia in produzione SOT1122 Package estremamente piccolo e robusto (1,4 mm 2 ) Piazzole di connessione di dimensioni adeguate ai processi di montaggio e saldatura SMD Il prodotto e in fase di qualifica interna, i primi campioni risalgono al Q La produzione in massa e prevista per Q Ancora sotto investigazione Bare dies in blister tape adeguati al montaggio diretto tagantenna; vantaggio: costo inferiore al SOT1122 Chips on sawn gold bumped Wafer 21

22 Dimensioni oggettive e proprieta meccaniche del SOT1122 Codifica dei Pin Pin 1: non connesso Pin 2: RFP Pin 3: RFN Rifinitura dei Pin : Stagno Tecnologia gia approvata a livello di produzione industriale Ideale per montaggio automatico degli SMS del tipo pick and place Dimensioni delle piazzole adeguate ad altri metodi di montaggio (ad es. direct coil welding) Affidabilita e robustezza del Package simile a tutti gli altri SMD montati durante lo stesso processo 22

23 Modalita di fornitura del SOT1122 Tape & Reel Industry standard for SMD devices 23

24 Conclusioni PCB tagging con RFID offre l opportunita di: Risolvere molte sfide di qualita e tracciabilita normalmente presenti nelle catene di assemblaggio e collaudo Aumentare il valore aggiunto che produttori di schede elettroniche offrono ai loro clienti Ridurre il costo di produzione, sia per i produttori sia per i giganti dei marchi elettronici Le soluzioni UCODE della NXP offrono moltissimi vantaggi-chiave: Alta sensibilita del chip, che permette una lettura a grande distanza (tipicamente da 50cm a 7m) Memoria EEPROM utilizzabile da 512 bit Protezione con Password Codice numerico EPC a 240 bit NXP e disponibile a supportarvi attraverso Reference Designs, note applicative e trasferimento opportuno di know-how attraverso i Field Applation Engineers di Silica e NXP. La rete di partners della NXP e in grado di offrire l infrastruttura RFID per l implementazione della tracciabilita elettronica. L adozione del PCB Tagging e facilmente incorporata ai cicli di produzione/collaudo/immagazzinagio e logistica gia esistenti. 24

25 Demo UHF fatta da 2-T PCB ID TCP/UDP Server DB PCB WiFi NXP UCODE G2X RFID Components Compact Framework.NET 2.0, 3.5 TCP client 25

26 Grazie dell attenzione! Ci sono domande? Rodolfo Veltri Gomes NXP Semiconductors Italia SpA Customer Support Team EMEA Via Casati, , Monza ( Milano ), ITALY Tel: , rodolfo.gomes@nxp.com 26