Rfid電子標籤天線及其安裝方法

2023-05-10 15:36:26 2

Rfid電子標籤天線及其安裝方法
【專利摘要】本發明所述的RFID電子標籤，將裝配於基板上的天線設計成沿2個方向延伸的2個部分，從基板側向遠端傳遞來的外力或其他破壞焊接結構的力在天線的焊接端得以削弱與衰減，從而提高天線焊接端與基板之間焊接結構的應力穩定與抗幹擾性能，進而提高RFID電子標籤在整個生命周期中的魯棒性。RFID電子標籤包括有基板，電子晶片，一組天線。天線具有沿第一方向延伸的第一部分，第一部分具有數個呈螺旋狀、連續排列的彈簧圈；與第一部分連續的、沿第二方向螺旋狀延伸的第二部分，通過將第二部分焊接於基板而實現天線在電子晶片側部的裝配，第一部分相對於第二部分處於多個方向上的彈性、無限定狀態。
【專利說明】RFID電子標籤天線及其安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可以植入信息載體內部或附於其表面的RFID電子標籤天線及其安裝方法，屬於信息電子與橡膠機械加工領域。
【背景技術】
[0002]目前將RFID電子標籤作為數據信息載體、反饋終端而應用於物流運輸、調配或在網絡環境下的產品全生命周期信息化管理，已不再僅是一種技術概念。
[0003]RFID電子標籤具有唯一的標識碼，將其植入信息載體(如橡膠輪胎)內部或附於其(如貨物貨櫃)表面之後，在不影響載體質量的基礎上與其結合成一個整體。在外界讀寫設備的驅動下，隨時發送/讀寫數據，能夠實時的監控載體在生產、銷售、使用、理賠或信息化監控全程的管理。
[0004]RFID電子標籤主要是通過天線和射頻模塊連接實現數據的發送/接收，由於信息載體在製造或使用過程中會形成一定程度的撓曲與形變，特別當應用於橡膠輪胎時，會直接地導致天線與電子裝置因破裂、損壞或老化而分離，因此提高天線和電子標籤連接的牢固程度可有效的提高電子標籤的魯棒性。
[0005]如公開以下方案的在先申請，申請號為ZL200920252556.4，名稱為RFID輪胎電子標籤，該申請採用了彈簧式天線結構的電子標籤，將彈簧天線的焊接端壓縮後再與射頻模塊焊接固定到一起，而彈簧天線的其他部分仍沿相同方向、螺旋狀延伸至基板的側向遠端。
[0006]上述方案的天線結構，當受到外力拉伸或較高的工作環境溫度等因素作用時，天線可能會掙脫焊錫的束縛而與射頻模塊分離。究其原因是被壓縮的焊接端與延伸至側向遠端的彈簧圈之間形成直接的受力傳遞，未形成任何的減緩或衰減效應，難以有效地對抗外力或高溫因素對於焊錫與焊接端之間連接結構的破壞。
[0007]有鑑於此，特提出本專利申請。

【發明內容】

[0008]本發明所述的RFID電子標籤天線及其安裝方法，其目的在於解決上述問題而將天線設計成沿2個方向延伸的2個部分，從基板側向遠端傳遞來的外力或其他破壞焊接結構的力在天線的焊接端得以削弱與衰減，從而提高天線焊接端與基板之間焊接結構的應力穩定與抗幹擾性能，進而提高RFID標籤在整個生命周期中的魯棒性。
[0009]為實現上述發明目的，所述的RFID電子標籤天線，具有沿第一方向延伸的第一部分，第一部分具有數個呈螺旋狀、連續排列的彈簧圈。
[0010]與現有技術的區別之處在於，天線還包括有與第一部分連續的、沿第二方向螺旋狀延伸的第二部分，第二部分具有至少一個完整的彈簧圈。
[0011]如上述基本方案，天線所具有第一部分、第二部分分別各自地沿第一方向、第二方向延伸，即構成2個部分的彈簧圈彈性復位、以及受外力作用而拉伸或壓縮的方向是不相同的。[0012]在焊接端通過焊接工藝而固定於基板上之後，在第二部分處會形成類似鉚釘結構的固定結構，焊膏(通常可採用焊錫工藝而形成為錫膏)會灌注並充滿第二部分的彈簧內圈。而當外力通過第一部分傳遞至第二部分時，僅相當於從側向作用於第二部分的彈簧圈，由於第二部分彈簧圈的中心軸線(與彈性復位方向相同)與第一部分的延展方向不相同，夕卜力或其他破壞力在天線焊接端得以削弱和衰減，從而天線與基板的焊接可靠性得以大大加強。
[0013]為進一步地提高焊接端在焊接時所形成連接結構的穩定性，可採取的改進方案是，所述第二部分具有至少兩個完整的彈簧圈，第二部分彈簧圈之間的最大螺距小於第一部分彈簧圈之間的最小螺距。
[0014]即在焊接前，第二部分的彈簧圈被壓縮而減小其相互間的螺距。螺距的縮小，能夠更充分地提高在焊膏與彈簧圈之間連接的緊密性。
[0015]而且因外力作用時，第一部分與第二部分之間螺距的不同，也可導致彈簧振動頻率與振幅的差異，從而更為加劇外力在天線焊接端的衰減。
[0016]為改善天線的數據通訊功能，可將第一部分彈簧圈之間的螺距設為相等，即採取等距的彈簧圈排列結構。
[0017]同理，可將第二部分彈簧圈之間的螺距設為相等。
[0018]較為優選的實施方式是，第一部分延伸的第一方向，與第二部分延伸的第二方向
相垂直。
[0019]應用上述RFID電子標籤天線的改進方案，基於以上提及的發明目的，本發明還實現了下述RFID電子標籤天線的安裝方法。
[0020]將RFID電子標籤天線的第二部分焊接固定在基板上，與第二部分連續的第一部分沿基板側向呈螺旋狀延伸；
第二部分具有至少一個完整的彈簧圈，焊接時焊膏灌注於第二部分的內圈。
[0021]進一步地細化方式是，所述的第二部分具有至少兩個完整的彈簧圈，第二部分彈簧圈之間的最大螺距小於第一部分彈簧圈之間的最小螺距。
[0022]另外，在基板表面，可將第一部分延伸的第一方向，設置成與第二部分延伸的第二方向相垂直。
[0023]綜上所述，本發明RFID電子標籤天線及其安裝方法具有以下優點:
1、天線具有沿不同方向延伸的2個部分，因此與基板連接的天線焊接端具有較高的應力穩定與抗幹擾性能，整個RFID電子標籤的魯棒性得以顯著地提高。
[0024]2、應用改進後天線的RFID電子標籤具較為穩定的數據通訊性能。
[0025]3、RFID電子標籤能夠承受較高的加工、使用過程中的應力及曲撓形變。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]現結合以下附圖對本發明做進一步的說明。
[0027]圖1是RFID電子標籤的主視示意圖；
圖2是RFID電子標籤的俯視不意圖；
圖3是所述天線的主視示意圖；
圖4是所述天線的俯視示意圖；圖5是所述基板的俯視示意圖 圖6是RFID電子標籤的主視示意圖
如圖1至圖4所示，第一部分1，第二部分2，基板3，射頻模塊4，鉚釘結構5，受力方向
8。
【具體實施方式】
[0028]實施例1,如圖1至圖4所示,所述的RFID電子標籤天線主要包括有,沿第一方向延伸的第一部分1，第一部分I具有數個呈螺旋狀、連續排列的彈簧圈，第一部分I彈簧圈之間的螺距相等。[0029]以及，與第一部分I連續的、沿第二方向螺旋狀延伸的第二部分2，第二部分2具有至少2個完整的彈簧圈，第二部分2彈簧圈之間的螺距相等。
[0030]第二部分2彈簧圈之間的螺距小於第一部分I彈簧圈之間的螺距。
[0031]所述第一部分I延伸的第一方向，與第二部分2延伸的第二方向相垂直。
[0032]應用上述RFID電子標籤天線結構的天線安裝方法，是將RFID電子標籤天線的第二部分2焊接固定在基板3上，與第二部分2連續的第一部分I沿基板3側向、並向遠端呈螺旋狀延伸。
[0033]其中，第二部分2具有至少2個完整的彈簧圈，焊接時焊膏灌注於第二部分2的內圈而形成類似垂向插入的鉚釘結構5。
[0034]在基板3表面、射頻模塊4的兩側對稱地設置有2組天線，天線的第一部分I作為與射頻模塊相連接的焊接端。
[0035]焊接之後，焊膏在第二部分2的彈簧內圈形成天線與基板3之間的鉚釘連接，從而提高了天線整體與基板3之間的連接可靠性。
[0036]例如，當RFID電子標籤植入橡膠輪胎內部以後，在輪胎生產及使用過程中的破壞拉力主要沿圖4中的受力方向8分布，即沿基板3向兩側的遠端擴展。而採用上述天線改進結構、以及天線與基板3的焊接安裝方法，克服了天線水平應力的直接傳遞，從而通過第二部分2提高了天線整體的應力水平及抗曲撓形變性能。
【權利要求】
1.一種RFID電子標籤天線，具有沿第一方向延伸的第一部分(I )，第一部分(I)具有數個呈螺旋狀、連續排列的彈簧圈，其特徵在於: 所述的RFID電子標籤天線，還包括有與第一部分(I)連續的、沿第二方向螺旋狀延伸的第二部分(2)，第二部分(2)具有至少一個完整的彈簧圈。
2.根據權利要求1所述的RFID電子標籤天線，其特徵在於:所述的第二部分(2)具有至少兩個完整的彈簧圈，第二部分(2)彈簧圈之間的最大螺距小於第一部分(I)彈簧圈之間的最小螺距。
3.根據權利要求2所述的RFID電子標籤天線，其特徵在於:所述第一部分(I)彈簧圈之間的螺距相等。
4.根據權利要求2所述的RFID電子標籤天線，其特徵在於:所述第二部分(2)彈簧圈之間的螺距相等。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的RFID電子標籤天線，其特徵在於:所述第一部分(I)延伸的第一方向，與第二部分(2)延伸的第二方向相垂直。
6.應用如權利要求1、2、3、4或5所述RFID電子標籤天線的安裝方法，其特徵在於:將RFID電子標籤天線的第二部分(2)焊接固定在基板(3)上，與第二部分(2)連續的第一部分(I)沿基板(3)側向呈螺旋狀延伸； 第二部分(2)具有至少一個完整的彈簧圈，焊接時焊膏灌注於第二部分(2)的內圈。
7.根據權利要求6所述的RFID電子標籤天線安裝方法，其特徵在於:所述的第二部分(2)具有至少兩個完整的彈簧圈，第二部分(2)彈簧圈之間的最大螺距小於第一部分(I)彈簧圈之間的最小螺距。
8.根據權利要求6或7所述的RFID電子標籤天線安裝方法，其特徵在於:在基板(3)表面,第一部分(I)延伸的第一方向，與第二部分(2)延伸的第二方向相垂直。
【文檔編號】H01Q1/36GK103887594SQ201210556953
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】董蘭飛, 陳海軍, 佟強, 滕學志, 李玉峰, 鄔立春, 姚永 申請人:軟控股份有限公司