Электронные RFID-метки и способ производства Российский патент 2023 года по МПК G06K19/67 

Настоящая заявка основана на патентной заявке Китая №201810752286.7 "Электронные RFID-метки и способ производства", поданной 10 июля 2018 г., и испрашивает приоритет по указанной заявке. Указанная заявка полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к области RFID-устройств и, в частности, к электронным меткам радиочастотной идентификации (RFID, Radio Frequency Identification), встраиваемым в шины, а также к способу производства электронных RFID-меток.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Радиочастотная идентификация - это технология, способная осуществлять автоматическую бесконтактную идентификацию. Она передает и получает данные с помощью радиочастотных сигналов и автоматически идентифицирует целевые объекты. Идентификация не требует ручного вмешательства и может работать в различных неблагоприятных условиях. Кроме того, технология RFID способна идентифицировать движущиеся объекты на высокой скорости, а также может идентифицировать множество объектов с метками одновременно, что является эффективным и удобным для эксплуатации. RFID-система обычно содержит: метку, состоящую из соединительного элемента и чипа, считыватель - устройство, настроенное на чтение информации из метки и запись информации в нее, а также антенны, предназначенной для передачи радиочастотных сигналов между меткой и считывателем.

Электронная RFID-метка помещается внутрь шины во время процесса формовки и полностью скрепляется с шиной после высокотемпературной вулканизации. Метка используется на протяжении всего жизненного цикла шины для записи сведений о ней, которые собираются для решения проблем, возникающих при продаже или использовании, таких как борьба с контрафактной продукцией, продажа за пределами согласованных регионов, урегулирование претензий и т.п. Электронная RFID-метка связывается с радиочастотным модулем для отправки и получения данных. В связи с тем, что изгиб или деформация шины во время использования или производства могут приводить к отрыву электронной RFID-метки, которая может быть повреждена, сломана или изношена, оптимизация структуры электронной метки позволяет повысить ее надежность.

Патентная заявка Китая № CN 103068598 A раскрывает пружинно-ориентированную RFID-плату, в которой на печатной плате предусмотрены два асимметричных выступа, позволяющие сделать прорези на противоположных концах печатной платы. Спирально намотанные антенные элементы помещаются в прорези таким образом, чтобы концы двух асимметричных плеч образовывали кратчайший путь к отдельному спирально намотанному элементу антенны. Однако спирально намотанный антенный элемент приходится вставлять в печатную плату. Этот процесс довольно сложен, требует участия человека и не подходит для автоматического производства в больших количествах.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения вышеуказанных технических проблем настоящее изобретение предлагает электронную RFID-метку и способ производства электронных RFID-меток, направленный на уменьшение общей толщины электронной RFID-метки до толщины, примерно соответствующей диаметру антенны, с целью сокращения риска возникновения пузырей при интеграции в шину.

Настоящее изобретение предлагает следующее техническое решение:

Электронная RFID-метка, включающая подложку, радиочастотный модуль и антенны, припаянные к подложке, причем на каждом конце подложки предусмотрена U-образная выемка, предназначенная для размещения одной из антенн; на подложке на обеих боковых сторонах каждой U-образной выемки также предусмотрены сварочные площадки в местах припаивания антенн.

По сравнению с предшествующей технологией данное изобретение предлагает технологию изготовления электронных RFID-меток, позволяющую снизить их толщину. В рамках предшествующей технологии при производстве электронных RFID-меток антенна помещалась на поверхность подложки, поэтому общая толщина электронной метки, к которой добавлялась толщина слоя паяльной пасты, была сравнительно велика. Поскольку электронная метка помещается в шину, возрастал риск возникновения пузыря. В настоящем изобретении предусмотрены две U-образные выемки с обеих сторон подложки для зажима антенн, что позволяет снизить общую толщину электронной метки и понизить риск возникновения пузыря.

Из-за того, что размеры электронной метки в настоящем изобретении отличаются, она может столкнуться с отказами при автоматическом способе установки в больших количествах.

На основе вышеупомянутой структуры настоящее изобретение дополнительно раскрывает:

ширина U-образной выемки больше ширины или равна ширине антенны. Предпочтительно, чтобы ширина U-образной выемки была чуть больше ширины антенны, поскольку в процессе производства электронной RFID-метки сначала наносится паяльная паста, и она может растечься по боковым сторонам U-образной выемки, тем самым слегка сузив ширину U-образной выемки. Соответственно, хотя ширина U-образной выемки чуть больше ширины антенны, антенна и радиочастотный модуль могут быть припаяны к подложке без каких-либо проблем.

Кроме того, шаг намотки части антенны в U-образной выемке меньше или равен шагу части антенны за пределами U-образной выемки. То есть шаг намотки на конце антенны, который будет привариваться, сравнительно меньше, за счет чего увеличивается площадь сварки для повышения надежности прикрепления антенны.

Другим аспектом настоящего изобретения является обеспечение способа производства электронной RFID-метки, включающего:

1) нанесение паяльной пасты: наносят паяльную пасту на печатную подложку, каждый конец которой имеет U-образную выемку для размещения одной из антенн метки;

2) размещение чипа: монтаж чипа с помощью оборудования для поверхностного монтажа, а именно, радиочастотный модуль непосредственно монтируют на поверхность подложки;

3) расположение антенны: размещают антенну над U-образной выемкой и вдавливают ее в U-образную выемку в подложке;

4) пайку: приваривают радиочастотный модуль и антенны к подложке при помощи пайки волной или пайки оплавлением, причем на подложке на обеих боковых сторонах каждой U-образной выемки предусмотрены сварочные площадки в местах припаивания антенн.

на этапе 3) антенну размещают на боковом крае U-образной выемки в подложке и затем вдвигают антенну в U-образную выемку с бокового края U-образной выемки.

Полезность изобретения состоит в том, что оно позволяет уменьшить общую толщину электронной RFID-метки и приблизить ее к диаметру антенны, тем самым снизив риск образования пузырей в процессе установки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 показан вид сверху на электронную радиочастотную метку в соответствии с одним или более вариантов реализации изобретения;

На Фиг. 2 показан вид спереди на электронную RFID-метку в соответствии с одним или более вариантов реализации изобретения;

На Фиг. 3 показана принципиальная структурная схема электронной RFID-метки из уровня техники;

На Фиг. 4 показана принципиальная структурная схема электронной RFID-метки перед сваркой в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения;

На данных фигурах используются следующие обозначения:

1: подложка;

2: радиочастотный модуль; 3: антенна;

5: область соединения антенны и радиочастотного модуля;

6: U-образная выемка.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 показан вид сверху на электронную радиочастотную метку в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения; Электронная RFID-метка включает в себя подложку 1, радиочастотный модуль 2 и антенны 3, припаянные к подложке 1. На каждом из концов подложки 1 выполнена U-образная выемка 6, предназначенная для размещения антенны 3. На подложке 1 в местах примыкания U-образных выемок 6 на обеих боковых сторонах в местах припайки антенн 3 предусмотрены сварочные площадки. Ширина U-образной выемки 6 больше ширины или равна ширине антенны 3. Шаг намотки в части каждой антенны в U-образной выемке меньше шага или равен шагу намотки части каждой антенны за пределами U-образной выемки, что и показано на Фиг. 2 и Фиг. 4.

Способ производства электронных RFID-меток, включающий:

1) нанесение паяльной пасты: нанесение паяльной пасты на печатную подложку;

2) размещение чипа: монтаж чипа с помощью оборудования для поверхностного монтажа, а именно, радиочастотный модуль непосредственно монтируется на поверхность подложки;

3) расположение антенны: размещение антенны над U-образной выемкой и ее вдавливание в U-образную выемку в подложке;

4) пайку: приваривание радиочастотного модуля и антенн к подложке при помощи пайки волной или пайки оплавлением.

Кроме того, на этапе 3) антенна может быть помещена в U-образную выемку путем вставления со стороны; а именно, антенну размещают на боковом крае U-образной выемки в подложке и затем вдвигают антенну в U-образную выемку с бокового края U-образной выемки.

На Фиг. 2 представлена сборка электронной RFID-метки настоящего изобретения, на Фиг. 3 показана сборка электронной RFID-метки предшествующего уровня техники. Эти две фигуры ясно показывают, что толщина области соединения между антенной и радиочастотным модулем настоящего изобретения, а именно, толщина после сварки, значительно меньше, чем толщина области соединения между антенной и радиочастотным модулем предшествующего уровня техники; уменьшение толщины эквивалентно толщине подложки.

Изобретение относится к метке радиочастотной идентификации (RFID-метке) и способу ее производства. Технический результат заключается в уменьшении общей толщины метки таким образом, чтобы общая толщина метки была приближена к диаметру антенны, тем самым снижая риск возникновения пузырей во время процесса установки. В способе осуществляют: 1) нанесение паяльной пасты: паяльную пасту наносят на печатную подложку, каждый конец которой имеет U-образную выемку для размещения одной из антенн метки; 2) размещение чипа: монтаж чипа с помощью оборудования для поверхностного монтажа, а именно радиочастотный модуль непосредственно монтируют на поверхность подложки; 3) расположение антенны: размещают антенну над U-образной выемкой и вдавливают ее в U-образную выемку в подложке; 4) пайку: приваривают радиочастотный модуль и антенны к подложке при помощи пайки волной или пайки оплавлением, причем на подложке на обеих боковых сторонах каждой U-образной выемки предусмотрены сварочные площадки в местах припаивания антенн. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электронная метка радиочастотной идентификации (RFID-метка), содержащая:

подложку;

радиочастотный модуль и антенны, которые припаяны к подложке,

при этом каждый конец подложки имеет U-образную выемку для размещения одной из антенн; на подложке на обеих боковых сторонах каждой U-образной выемки предусмотрены сварочные площадки в местах припаивания антенн.

2. Электронная RFID-метка по п. 1, в которой ширина каждой U-образной выемки больше ширины или равна ширине соответствующей антенны.

3. Электронная RFID-метка по п. 1, в которой шаг намотки в части каждой антенны в соответствующей U-образной выемке меньше шага или равен шагу намотки в части каждой антенны за пределами соответствующей U-образной выемки.

4. Способ производства электронных RFID-меток, включающий:

1) нанесение паяльной пасты: паяльную пасту наносят на печатную подложку, каждый конец которой имеет U-образную выемку для размещения одной из антенн метки;

2) размещение чипа: монтаж чипа с помощью оборудования для поверхностного монтажа, а именно радиочастотный модуль непосредственно монтируют на поверхность подложки;

3) расположение антенны: размещают антенну над U-образной выемкой и вдавливают ее в U-образную выемку в подложке;

4) пайку: приваривают радиочастотный модуль и антенны к подложке при помощи пайки волной или пайки оплавлением, причем на подложке на обеих боковых сторонах каждой U-образной выемки предусмотрены сварочные площадки в местах припаивания антенн.

5. Способ производства электронных RFID-меток по п. 4, в котором

на этапе 3) антенну размещают на боковом крае U-образной выемки в подложке и затем вдвигают антенну в U-образную выемку с бокового края U-образной выемки.