专利名称：利用表面不敏感天线结构的rfid标记的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别(RFID)标记和标签领域，且特别涉及那些包括表面不敏感天线结构的标记和标签。
2.背景技术现今的存储和制造方法依赖于追踪和标识相关物品如库存物品、包裹、单个零件等等的能力，还依赖于以无线方式传送所需物品信息以便处理和使用的能力。一种已知的追踪和提供有关所需物品信息的方法就是在每个这样的物品上附着一无线通信器件，例如有源或无源应答器，该应答器整合到响应射频询问或命令的识别标记或标签之内。标记可以储存或表示关于其所附着物品的信息，如唯一的标识号、物品状态以及类似信息，物品状态例如为打开或未打开、位置。所述标记可以附着到单个物品上或内含多个物品的包裹上。
本发明所涉及的问题是在试图设计和制造RFID标记时发生的，上述标记具有普遍适用性，并在标记所能附着的包裹或容器变化很大时仍能有效工作。例如，某些相关物品是成批放入单个货箱内来运送的，该货箱由硬纸板或塑料制成，且较重的物品可能是由木箱来运送的，而液体或粘性材料则可能是由金属容器来运送的。具体地说，本发明致力于解决在试图设计和制造天线结构时所发生的问题，这些天线结构可以在大范围的上述包裹和容器中有效且恰当地工作。
通常，接到RFID标记的天线被设计成是在一基底上的特定或窄小范围上工作，该RFID标记能够附着到或能够耦合到上述基底上。与所设计的理想安装基底相比，其它基底会导致天线的辐射效率下降。因此，天线、及受影响的标记将不会按所设计的那样恰当地辐射。天线效率的这种损失可能是由若干不同的包装因素导致的。一个因素就是每个基底都有其自己的介电特性，该介电特性通常会影响无线通信器件与其天线之间的阻抗匹配。阻抗匹配确保天线和无线通信器件之间最有效的能量传递。
因此在设计天线和随后RFID标记自身的工作效率方面，其上要附着这类天线的基底是很重要的。普通基底，从不导电基底如硬纸板，到导电基底如薄金属片，各不相同。实际上，即使在单一类型的基底中，介电特性也可能变化，例如在硬纸板包装中，硬纸板基底的厚度可能在不同的包裹之间有所不同，甚至由天气变化导致的硬纸板湿度也会使引起其介电特性变化。即使天线是为附着到硬纸板基底上而设计的，天线的辐射效率和工作也会受到这些高度易变因素的影响。因此，需要提供一种用于RFID标记中的无线通信器件的天线，该天线的阻抗因此还有其辐射效率对于其所附着的基底基本是不敏感的。
一些现有技术的系统试图通过这样的方式来克服其上应用了标记的包裹的介电特性变化的问题在已知基底上安装和封装无线通信器件和天线系统，且随后使被封装系统附着到物体包裹上，从而让RFID标记与包裹(该标记被安装在此包裹上)无关地“漂浮”，即它与此包裹分开一定距离，例如固定在塑料紧固件上的标签/票签。这种封装RFID标记的问题是麻烦、昂贵、难于安装，并从它所安装的包裹表面突出，导致其易受损害并在处理包裹的过程中易于脱落，使得物品没有标识。
为了克服上述这些问题，已开发的RFID实施例都是通过直接将标记粘附或印制到包装表面上，从而产生在处理包裹的过程中不易损坏或脱落的较低标记外形。然而，这些天线或标记的直接表面安装会使其效率受到所附着表面介电特性变化的影响。因此，这些系统要求在不同的包装上应用不同的标记，从而产生额外的费用、复杂性和生产方面的困难。因为优选地是对每个存储物品分别标识，所以需要很多不同标记从而使问题更多。
其它现有技术的已知RFID标记尝试了克服包裹的介电特性变化的问题，并且通过设计对它们的安装表面不敏感的标记天线系统来提供一种基本上“通用(one size fits all)”的标记。
一种已知的对其安装表面不敏感的这类RFID标记描述于授予King等人、名称为“Wireless Communication Device and Method”的美国专利6,501,435中。这种标记通过利用一种天线结构，其中辐射片在其形状和尺寸上是不对称的，来补偿RFID标记所附着基底的变化的介电特性。一个或多个辐射片可以附着到包裹的表面或与辐射片相对的介电材料表面。
发明内容
本发明的一方面涉及一种天线系统和一种RFID标记或标签，该标记或标签对其所安装的基底不敏感或可以补偿所安装的基底。
所述RFID标记包括无线通信器件，例如有源或无源应答器，该无线通信器件响应射频信号，从而传送有关包裹的储存信息或有关包裹内容的储存信息。
所述天线系统包括两个或多个由导电材料构成的翼片(tabs)。所述翼片可以作为单极或多重阵列天线工作，且进一步的作用是将所述标记的无线通信器件附着到包裹或容器。同样，翼片可以在一个或多个所需频率下谐振。包裹中的缝隙可以与翼片结合使用，从而形成隙缝天线或具有多个谐振频率的天线。
所述翼片可以附着到、印制到、或形成于包裹的表面。在一个实施例中，一个或多个翼片被附着到包裹表面，该包裹表面自身包括介电材料。该实施例的一个实例是将翼片附着到波形硬纸箱。这个实施例通过消除对超出包裹自身的介电材料之外的其它介电材料的需求，提供了效率方面的优点。这个实施例的一个缺点是包裹材料的、例如它的结构和它的介电常数(介电常数是某种特定材料的电容率(permissivity)的数值)的可变性。这种可变性会引起RFID器件阻抗的不可接受的变化。
因此，翼片可以通过介电材料而电抗性耦合(reactively coupled)到包裹的表面。此介电材料可以是涂敷了粘合剂的柔性标签料，翼片被安装在该标签料上从而使RFID器件附着到包裹。在本发明的一个实施例中，所述标签料是柔性材料，如聚合物薄膜，该聚合物薄膜是利用卷式(roll-to-roll)制造技术以长卷柔性网状物材料(web material)制造出来的。此实施例的均匀翼片设计，如这里所进一步解释的，通过标签料的卷式制造而提供了多种制造方面的优点，例如简化了翼片的印制或其它成形工艺；简化了翼片对微电子器件的连接；便于冲切或其它方式分离出单个标签或标签元件层(label inlays)；以及其它对于本领域普通技术人员来说显而易见的优点。
包裹的介电材料、或RFID翼片的可替换的介电材料，包括导电结构例如与导电翼片相对的接地面，此导电结构可起到射频反射护罩的作用。
用于制造RFID标签的方法揭示于Moore North America，Inc.的PCT公开号为WO 01/61646的专利申请中，该申请在这里参考引入。在PCT公开号WO 01/61646的申请中所揭示的方法利用若干不同的RFID输入源，每个输入包括一天线和一薄片。多种网状物(webs)结合在一起，而RFID标签是从网状物中冲压出来的，从而产生具有衬里的RFID标签。此外，可以由复合网状物制造无衬里的RFID标签，其中在一面上有释放材料，而在另一面上有压敏型粘合剂，标签由网状物中的孔口形成。各种替换方案都是可能的。
可以用众多不同的材料和工艺在所述网状物上形成翼片。例如，一种工艺包括以一种确定多个翼片的图案，在网状物上印制导电材料，如银导电墨水(conductive ink)。所述导电墨水举例来说可以利用丝网技术，例如在板料馈送或辊压操作中印制。翼片通常在成卷的网状物上干燥和储存。然而，作为一种替换性方案，翼片可以在标签制作的过程中，在工艺线上与其它工序一起，以湿法印制。
形成翼片的额外的合适方法包括印制导电墨水、溅射金属、层压薄膜或热压，或任何本领域已知的用于在薄膜上形成导电图案的方法。
由导线和间隔所组成的印制元件，其精确度或清晰度对于翼片和整个RFID器件的性能而言可能非常重要。对于某些翼片设计而言，传统的印制工艺可能不能提供足够的分辨率、导线/间距或其它为达到工程性能所必需的质量特性。
同样，翼片印制区域的厚度和光滑度的控制对其性能也有重要影响。由墨水组成、环境条件、基底规格、工艺条件和其它因素所引起的可变性，会影响印制天线的光滑度和最终厚度。表面张力效应是许多这类可变因素的基础，并对墨水能够沉积的量、及图形元件能够相对于彼此设置的紧密程度施加了限制。
除了承载翼片的柔性电介质基底材料外，可设置额外的选定材料的连续网状物或板材来支撑和保护翼片和微电子器件，和/或为特定的应用提供有用的形状因素和表面性质(例如可印制性、粘合固定、耐气候性等等)。基底材料和额外的一种或多种保护材料可以由薄膜、纸、薄膜和纸的层压物、或其它适于特定终端应用的柔性板材制成。最终的RFID标签料或RFID标记料的连续网状物可以被印上文字和/或图形，冲切成特定的形状和尺寸，从而形成连续标签卷、或具有单个或多个标签的板、或标记卷或标记板。
在典型的标签结构中，标签是诸如用楔形冲模或其它本领域已知的切割方法冲切出来的。若压敏型粘合标签被附着在衬里层上，则冲切可以一路延伸，穿过标签的横截面，或者切割只向下延伸到衬里层。在此情况下，可以使衬里成为一种具有标准板面尺寸的整体板，而在该板的顶上有一个或多个可取走的标签，如同标签技术中的典型结构。应注意的是，如果需要的是标记(tag)而不是标签(label)，就可以省去粘合层以及对应的释放衬里。
在一实施例中，标签料是一种泡沫材料，因为泡沫材料具有电气方面的优点以及制造方面的优点，从而与某些其它材料例如纸板相比，可以在相对短且紧凑的尺寸内提供更有效的性能(与需要用于产生相同结果的其它方式比)。泡沫材料也起到电介质的作用，如下面所进一步讨论的，与实体材料如相当没有柔韧性且制造和使用都昂贵的聚丙烯相比，泡沫材料更易于制造并具有层压柔韧性且成本较低。
而且，均匀翼片的制造优点在以下这种情况下最能展现出来当在网状物电介质上制造标签或翼片组时，使它们在这样的电介质上排列成规则阵列，如正交的行列阵列。如同一个实施例的几何形状包括一个或多个沿着柔韧电介质料的网状物的加工方向排列的翼片，根据一个实施例，每个均匀翼片组都被限定在网状物的一个界限分明的区域内。更优选地，这个限定区域基本上是矩形。
同样，可以使用网状物制造工艺，使天线结构或标记的接地面或射频反射件和标记本身一起形成，以获取更好的空间和制造效率。在一种方法中，接地面是独立于长柔韧网状物上的翼片的形成，而被形成或者说设置的。在此情况下，当标记被置于其所需包裹上时，独立产生的接地面必须以后与此标记连接并适当地放置。
在另一种方法中，接地面与翼片是在同一个网状物上形成的，优选是沿着网状物的加工方向。天线翼片和接地面可由折线分开，从而易于将标签施加到包裹上，其中折线可以是网状物上的刻痕线。在这种方法中，标记的天线结构及其相关的接地面元件是以一种已知的固定空间关系形成在一起的，并作为一个单元来处理以便施加到所需包裹上。在应用中，标记沿着边缘被置于包裹的一个侧面上。在这个位置，可沿刻痕线折叠标记，使得标记的天线结构部分保留在包裹的外表面上，而接地面部分则位于包裹板的内表面上与天线翼片相对，从而提供射频反射接地面。在标记的天线翼片和接地面元件中间夹着包裹的侧面，该侧面由标签用作这两个标签元件之间的电介质从而实现更好的标签操作。
在另一实施例中，翼片可被印制在具有自粘合背衬的连续网状物上。使用时，翼片从网状物分离出来并以自动化程序附着到包裹。在一个不同的实施例中，翼片是通过介电材料电抗性耦合到包裹表面的。介电材料可以包括置于翼片上的粘合材料，介电材料被重叠从而将标记附着到包裹。可选择的是，介电材料可以包括构造包裹的材料，例如翼片和接地或射频反射结构(通常指的是接地面)之间的纸板层。
天线结构可以被设置成这样使得天线系统的阻抗基本不被无线通信器件所附着的基底影响，因而该阻抗保持在为标记所设计的已知阻抗范围内。在一个实施例中，天线装置是由形状相同的翼片形成的偶极子天线。这些翼片被构造成在一个侧面上有粘合剂，从而它们可以附着到形成包裹的基底的表面。翼片在馈电点连接到具有传输线的无线通信器件，该传输线可以是导电通路或电线。
可以设想，RFID翼片的无线通信器件能够被内置于包裹基底中形成的一个凹槽内，从而使无线通信器件不会从基底表面突出，这让RFID标记不易于在包裹的处理过程中被损坏。
在另一实施例中，本发明包括一种标记，该标记可以只被安装在包裹的一个侧面上。在此实施例中，设置至少两个导电翼片以形成偶极子天线。一薄电介质耦合到导电翼片，而一接地面或射频反射结构耦合到该薄电介质，因而薄电介质位于导电翼片和接地面之间。接地反射结构可以是整体式的，即是由单个连接元件例如平板形成的，或是由分离的一组元件例如一组非连接的平板结合而形成的。
根据本发明的一方面，一种射频识别(RFID)器件包括处于介电层的第一表面上的一对导电翼片；一导电结构；以及位于所述导电翼片和所述导电结构之间的介电层。所述介电层具有较薄部分和较厚部分。所述导电翼片中的一个翼片至少部分处于所述介电层的所述较薄部分上。
根据本发明的另一方面，一种制造RFID器件的方法包括在一介电层的一个表面上形成一对导电翼片；且形成所述介电层的较薄部分，该较薄部分比所述介电层的较厚部分薄。所述导电翼片的一个翼片至少部分处于所述较薄部分上。
根据本发明的又一方面，一种RFID器件包括一对结合在一起的介电层，用以产生重叠部分；一对导电翼片，其在其中一个所述介电层上，位于所述重叠部分处；以及一导电结构，其在另一个所述介电层上，位于所述重叠部分处，因此所述重叠部分处的介电层处于所述导电结构和所述导电翼片之间。
根据本发明的另一个方面，一种将RFID器件施加到容器的方法包括通过将所述容器的一对区域重叠并结合在一起，来形成该容器的重叠部分；在所述容器的其中一个所述区域中的所述重叠部分处，形成一对导电翼片；且在所述容器的另一所述区域上的所述重叠部分处，形成一导电结构。
根据本发明的再一方面，一种RFID器件包括一可扩大的基底；以及一天线结构，其位于所述基底的一个面上。
根据本发明的进一步的方面，一可扩大的基底包括一中间薄膜，该中间薄膜具有多个区段。每个区段的第一部分附着到顶部薄膜，而每个区段的第二部分附着到底部薄膜。当所述顶部薄膜相对于所述底部薄膜移动时，每个区段的处于所述第一和第二部分之间的第三部分便相对于所述第一和第二部分转动，因此使所述基底扩大。
根据本发明的另一个方面，一种形成RFID器件的方法包括在一可扩大的基底上，印制所述器件的一层或多层；且扩大所述基底，因此增加所述基底的厚度。
为了实现上述的以及相关的目的，本发明包括在下文中充分描述、且在权利要求中特别指出的特征。下面的说明和附图详细给出了本发明的某些阐释性实施例。这些实施例只是阐释了各种可应用本发明的原理的方式中的若干方式。通过结合附图来参考以下本发明的详细描述，本发明的其它目的、优点和新颖特征就会变得显而易见。
在未必与比例对应的附图中图1是一种RFID标记的示意图，该标记具有实施本发明的一种天线装置；图2是一种RFID标记的示意图，该标记具有实施本发明的一种可选择的天线装置；图3是一种RFID标记的示意图，该标记具有实施本发明的第二种可选择的天线装置；图4是一种RFID标记的横截面图，该标记具有实施本发明的一种天线装置，该天线装置被安装到包裹侧壁上；图5是本发明的一种RFID器件的横截面图，该器件安装到纸箱的重叠部分上；图6是印制在纸箱或其它容器的一部分上的标志的斜视图，该标志指示反射导电结构应被置于何处；图7是表明图6中的RFID器件放置的斜视图；图8是根据本发明的一种RFID器件的斜视图，此器件具有单极天线结构；图9是图8中的RFID器件的一个实施例的平面图；图10是图8中的RFID器件的另一个实施例的斜视图；图11是示意图，示出了一种用于生产图8中的RFID器件的系统；图12是根据本发明的一种RFID器件的横截面图，此器件具有可扩大的基底；图13是图12中的器件的可扩大基底的分解视图；图14是图12中的器件的可扩大基底在压缩状态下的斜视图；图15是图12中的器件的可扩大基底的斜视图；示出了基底的扩大；和图16是根据本发明的一种RFID器件的平面图，此器件具有大致矩形的导电翼片。
具体实施例方式
本发明针对射频识别器件(RFID)和其天线系统，当该射频识别器件附着到包裹或容器时，便将关于该包裹或容器的信息传送到外部读出器。所述包裹可以是装有特定已知物品的单个包裹，或者是单个外包装，该外包装在其内部装有一组另外的内部单个包裹。术语“包裹”和“容器”在本说明书中是可以互换使用的，用于描述容纳物品(例如货物或其它单个包裹)的材料和等效结构。使用“包裹”或“容器”的时候，本发明不应被局限于任何特定的意义或方法。
一种RFID器件包括导电翼片和导电结构，其中一介电层处于所述导电翼片和所述导电结构之间。所述导电结构叠加在所述导电翼片上且起到护罩作用，从而使该器件至少可以一定程度上对它所安装的表面不敏感、或对附近物体(例如在纸盒内或在包含此器件的其它容器内的货物)的存在不敏感。所述介电层可以是容器的一部分，例如容器的一个被重叠的部分。可替换地，介电层可以是单独的一层，其厚度可以变化，从而使其中一个导电翼片能够以电容方式耦合到所述导电结构。作为另一种替换方案，所述介电层跨越是一种可扩大的基底，该基底可在加工操作例如印制之后被扩大。
图1所示为本发明实施在RFID标记10中的一个实施例，该标记包括无线通信器件16。器件16可以是有源的，即其自身产生射频能量以响应所接收的命令，或者可以是无源的，即只是将所接收到的射频能量反射回到外部发起源，例如目前在本领域中已知的RFID标记读出器。
在这个实施例中，优选有至少两个导电翼片12和14连接到所述无线通信器件，用于接收和辐射所接收的射频能量。翼片12和14共同形成天线结构17。两个翼片12和14在形状上是基本相同的，并在各自的馈电点20和22连接到无线通信器件16，这些馈电点相对于每个翼片而言位置是不同的。如果这两个翼片的尺寸和形状相同，翼片12和14可以在导电区域方面大致相同。可替换地，翼片12和14的尺寸可以不同而其形状仍然大致相同，从而导致不同的导电区域。翼片12和14可以是共线的或非共线的，从而提供不同的所需天线结构。例如，在图1中，翼片12和14是偏置且邻近的，为的是以区域18提供一种隙缝天线系统，该隙缝天线系统可提供多个辐射频率下的响应从而在多个辐射频率下工作。
本发明也考虑了包括多个连接到器件16的导电翼片阵列。这些翼片可以按特定的标记应用的需要，被设计成彼此配合工作，从而形成偶极子或八木天线系统，或者单独形成单极天线。通过利用这些多个导电翼片阵列，可以提供多个谐振频率，从而与单个的专用导电翼片对相比，所述标记可以响应更宽范围的标记读出器和环境情形。应理解的是，多个导电翼片可以改进读取RFID器件时的范围或方向特征。
导电翼片的其它可考虑的形状示于图2和图3中，且不仅包括图1所示的规则形状，如圆锥形、三角形，还包括图3中附图标记32和34所指示的截头三角形。
矩形导电翼片也被包括在本发明中，如图2中附图标记22和24所示。实际上举例来说，图2示出了翼片可以包括一组连续的矩形部分26、27、28以及40、41、42。
在本发明的一个实施例中，图2中所示的矩形部分所具有的尺寸大致如下矩形部分26宽约3毫米，长约3毫米；邻接的矩形部分27宽约10毫米，长约107.6毫米；而矩形部分28宽约3毫米，长约15.4毫米。在这些尺寸下，进一步优选的是，电介质基底在导电翼片和接地面之间的厚度大约有6.2毫米用于泡沫。同样，这个优选实施例的接地面可以是宽约16毫米，长约261毫米。
导电翼片也可以具有不规则形状，或者甚至是包括规则和不规则部分的混合形状。实施本发明的其它可替换的天线系统包括这样一些天线系统其翼片具有三角形部分，该三角形部分连接不规则曲线或诸如正弦曲线形式的规则曲线。
在图1中，可以选择翼片馈电点20和22，使得在翼片12和14的两个馈电点20和22间的阻抗对应地与无线通信器件16两端间的阻抗共轭匹配，从而使它们之间的能量传递最大。
通常，一种选择翼片上的馈电点以达到这种共轭匹配的方法，可以是在每个翼片上不同位置处选择馈电点，在上述位置处，各翼片沿着各翼片的纵向中心轴的横向轴线所取的宽度分布曲线是彼此不同的。也就是说，在两个翼片12和14之间，馈电点20和22可以被选择成在馈电点20和22处，翼片12和14的宽度是不同的，该宽度是沿着翼片的中心线，从翼片的中心移动到翼片连接通信器件的位置，对照长度而测出的宽度。通过以计算或逐步逼近法来选择这些馈电点，就可以达到共轭阻抗匹配。
具体地说，参考附图，一个翼片的纵向中心轴可以看成是这样一条线从该翼片的一端延伸到另一端，该线与翼片的相对的边界或边缘保持等距。在翼片具有规则形状的情况下，这个纵向中心轴就是一条类似于翼片纵轴的直线。在翼片具有不规则形状的其它情况下，该纵向中心轴将是曲线以保持与边界等距。同样可以看出，此纵向中心轴对每个翼片是唯一的。翼片的宽度是沿着纵向中心轴的横向轴线来确定的，而且可以看出该宽度取决于翼片的形状。例如，对于具有规则形状的翼片，上述宽度不会沿着纵向中心轴变化，但对于具有三角形或楔形的翼片，上述宽度会沿着翼片的纵向中心轴连续地变化。因此，尽管所设想的本发明包括具有规则形状部分的翼片，也还是会有宽度不同的部分。
另一种在导电翼片上选择馈电点的方法就是在每个翼片上选择位置不同的馈电点，其中各翼片的纵向中心轴的每个单位长度的导电面积，沿每个所述翼片的纵向中心轴、随着离其馈电点的距离而变化。实质上，这种方法在各翼片上将这样的位置选为馈电点在此位置处，中心线上每单位长度的形状积分面积是变化的，且不一定是翼片的宽度变化。
图4示出了如何将射频反射结构或接地面50耦合到翼片52和54，以反射从翼片52和54辐射的射频能量。接地面元件的尺寸与导电翼片基本相同或更大，因此接地面元件可有效地反射射频能量。如果接地面元件基本小于导电翼片，射频能量就会越过接地面元件的边缘，而与包裹的内含物相互作用，从而使标签的工作效率下降。在一个实施例中，接地面50可以延伸超过翼片52和54的边缘约6毫米。
在所示实施例中，无线通信器件56在馈电点58和60处连接到翼片52和54。这种结构50可以是由单个整体板制成的简单接地面、或者是复杂的反射结构，该复杂反射结构包括若干隔离板，这些隔离板一起工作从而反射射频能量。如果天线结构被置于包裹壁62的一个侧面上，射频反射结构50可以位于同一个壁62的相对侧面上，从而将该壁自身用作介电材料，如以下所进一步描述的。
如上所述，介电材料优选被置于导电翼片52和54、及射频反射结构50的中间。这种介电材料的一个实例就是上述的包裹壁62。翼片和射频反射结构的中间电介质的厚度或介电特性在沿着翼片的纵轴或横轴方向上可以是不同的。一般来说，已经发现在UHF频率下，即在860兆赫到950兆赫范围的频带中，大约3毫米到6毫米的电介质厚度适于实施本发明的标记。类似地，厚度约0.5毫米到约3毫米的电介质适于被设计成在2450兆赫中心频率的频带中工作的标记。已发现这个范围的厚度适于导电翼片的有效工作，尽管平常要求在辐射元件和接地面之间有间距，该间距是工作频率的波长的四分之一。
借助于本发明，在标签的制造和应用两方面已经发现的优点是在标签结构中可以使用更薄、更低的电介质材料，以及可使用更短的翼片这一事实，因而可在构造每个标记时使用更少的墨水和标签材料，并可在制造过程中增加网状物介质上的标签密度以减少网状物介质的浪费，从而导致制造方面的节约。另外，与那些从所附包裹表面向外突出的较厚标签相比，这种较薄和较小的标签更容易贴到包裹上，并且不易损坏。
本发明的另一个实施例针对上述的天线结构本身，而不涉及无线通信器件。
现在转到图5，图示RFID器件70被安装在纸箱76的区域72和74上。器件70被置于纸箱76的重叠部分80上，在此部分区域72和74彼此重叠。区域72和74可以在上述重叠部分粘合在一起。可选择地，纸箱76的区域72和74可以通过其它方式，例如合适的钉书钉或其它紧固件，而被结合在一起。在重叠部分80的一个侧面或主要面78上是导电翼片82和84，以及无线通信器件80如RFID芯片或带(strap)。射频反射结构或接地面90位于重叠部分80的相对侧面或主要面92上。
纸箱76的重叠部分80因此而起到导电翼片82和84、及无线通信器件86之间的电介质的作用。相对于纸箱区域72和74的单层厚度(未重叠的)区域，RFID器件70的性能通过重叠部分80的额外厚度而得到提高。更特别的是，利用双重厚度的重叠纸箱部分作为RFID器件的电介质，就能够在硬纸板纸箱上使用具有较薄材料的这类器件。例如，有些纸箱利用非常薄的纸板，如2毫米厚的纸板。2毫米纸板的单层厚度可能不适用于或不太适用于表面不敏感的RFID器件，例如这里所描述的器件。
图5所示的RFID器件70可以通过这种方式制成在重叠部分80的相对侧面(主要面)78和92上印制导电墨水，从而形成导电翼片82和84以及反射结构90。应理解的是，可以使用各种合适的印制方法来形成翼片82和84以及反射结构90，包括喷墨印制、胶版印刷(offset printing)、和凹版印刷(Gravure printing)。
在印制导电翼片82和84后，无线通信器件86就可以适当地连接到导电翼片82和84。这个连接可以通过合适的辊压工艺来实现，例如通过将来自具有器件的网状物的通信器件86放置到翼片82和84上来实现。
应理解的是，可在纸箱区域72和74被重叠从而形成重叠部分80之前进行印制，或者可选择地，在形成重叠部分80之后整个或部分地进行印制。导电墨水可以是各种合适墨水中的任一种，包括含有金属颗粒如银粒的墨水。
应理解的是，导电翼片82和84和/或反射结构90的形成可在形成纸箱区域72和74的期间完成，从而使导电翼片82和84和/或反射结构90举例来说位于纸箱区域72和74之内。至少部分地在纸箱区域72和74内形成RFID器件70的部件，有助于以物理方式保护RFID器件70的组件免于损坏。另外，埋置RFID器件70的一些组件有助于防止RFID器件70的脱落或失效，因为RFID器件70将会更难移动。
在一个实施例中，导电翼片82和84可被印制在纸箱区域72的内部。如图6所示，标志96可被印制或放置在纸箱区域72和74其中之一上，用于指示应在何处接着放置反射结构90。
导电翼片82和84可具有这里所描述的任一种合适的形状或形式。可选择地，导电翼片82和84可具有其它的形式，例如具有彼此不对称的形状。导电翼片82和84可具有这样的结构其为可调谐的，或可以补偿不同的基底材料和/或厚度、和/或RFID器件70所遇到的环境方面的差异，如RFID器件70所安装在其上的纸箱或其它容器的内含物类型的差异。
图5和图6中所示的RFID器件70使器件能够安装在范围更宽的包装材料上，其中反射结构90提供一种“护罩”，从而减小或防止了在RFID器件70的工作中的变化，这些变化是由于RFID器件所安装在其上的纸箱或其它容器内储存的商品或其它材料的类型不同而引起的。如图7所示，RFID器件70可以被置于纸箱或其它容器98上，其方向使得反射结构90插入到导电翼片82、84与容器98的内部之间。
图8所示为另一实施例的RFID器件的操作组件，RFID器件100具有基本是单极的天线结构102。FRID器件100包括无线通信器件106(例如带)，该无线通信器件连接到一对导电翼片108和110，导电翼片108和110安装在基底112上，其中反射结构或接地面114位于基底112的与导电翼片108和110相对的侧面上。
导电翼片108的至少一部分通过被安装在基底112的较薄部分116上，而电容耦合到反射结构114，较薄部分116的厚度小于基底112的位于导电翼片110下方的那部分的厚度。应理解的是，借助对匹配的适度注意，使翼片108电耦合到导电反射结构114，就使RFID器件100能够作为单极天线器件来工作。较薄部分116的相对厚度便于导电翼片108与导电反射结构114之间的电容性电耦合。
导电翼片110作为单极天线元件工作。导电翼片110可以具有变化的宽度，如以上参考其它实施例所描述的。
上述的匹配可包括使天线结构102和无线通信器件106的相对阻抗彼此是复数共轭的。通常，天线结构102的阻抗可以是RFID器件100的各种阻抗串连合成的，包括导电翼片108的阻抗及其与反射结构114的电容耦合。
较薄部分116可通过非弹性地压缩基底112的材料而变得更薄。例如，基底112可以由合适的泡沫材料制成，例如合适的热塑泡沫材料，该材料可以是包括聚丙烯和/或聚苯乙烯的泡沫材料。基底12的一部分可以这样被压缩施加足够的压力来使组织破裂，从而使组织内的气体被压出泡沫，因此达到永久性地压缩泡沫。
在基底112上形成翼片108和110之后，就可以进行上述压缩。翼片108与基底112的这部分上的压力可以指向下方和侧面，朝向RFID器件100的中心，例如安装无线通信器件106的位置。通过向下和向内挤压到导电翼片108和基底112上，就减小了导电翼片108的材料拉伸。这会使导电翼片108的材料上的应力减小，并有助于保持导电翼片108的材料完整性。
作为一种选择方案，应认识到，可在产生基底112的较薄部分116的压缩或其它薄化工艺之后，形成导电翼片108和110。导电翼片108和110可通过合适的工艺如通过印制导电墨水来形成，以沉积导电材料。
再参考图8，基底112可在其较厚部分122和较薄部分116之间有一斜坡区120。如果导电翼片108是在压缩较薄部分116之前被放置的，则通过增加导电翼片108的处于应力作用下的面积，该斜坡区120就能够帮助减小导电翼片108上的应力。如果较薄部分116是在印制或以其它方式沉积导电翼片108之前被压缩的，斜坡区120能够帮助确保导电翼片108的第一部分132与导电翼片108的第二部分136之间的传导，其中第一部分132位于基底112的较厚部分122上，第二部分136位于基底112的较薄部分116上。
应理解的是，可以利用各种合适的方法来产生基底112的较薄部分116。除了以上已经提到的压缩外，尚可与压缩结合地加热或者单独地加热基底的一部分，从而产生较薄部分116。例如，可以通过使材料穿过一对辊子，而至少其中一个辊子是加热的，这样来加热并压缩热塑泡沫材料。热塑薄膜可以在一定面积上被压缩，从而变成固体热塑板，这样就减小了它的厚度并增加了它的介电常数。另外，可以通过各种合适的方法从基底112的一部分除去材料，从而产生较薄部分116。
如上所述，第二导电翼片部分136邻近导电反射结构114，而这两者之间只有基底112的较薄部分116，这有助于电容耦合第二部分136和反射结构114。在一个特定实例中，3.2毫米厚的泡沫电介质在20毫米×10毫米的面积上被压缩到0.4毫米厚。这样使该塑性泡沫材料的介电常数从1.2提高到2.2。因此，由于基底材料在较薄部分116的减小的泡沫厚度和增大的介电常数，整个电容就从0.66皮法增大到9.7皮法，此电容在915兆赫下的电抗是17.8欧姆。
现参考图9，RFID器件100可以包括压缩的边缘或脊边140，边缘或脊边140基本完全围绕器件100。压缩脊边140的一部分供作较薄部分116，用于将导电翼片108的第二部分136电容耦合到反射结构114。其余的压缩脊边140可起到机械结构的作用，为RFID器件100提供坚固的边缘以防止RFID器件100弯曲。
图10所示为RFID器件100的另一实施例。图10中的RFID器件包括谐振器(导电翼片)150，该谐振器在一端具有接地电容152。无线通信器件106在合适的阻抗点耦合到谐振器150。无线通信器件106也耦合到接地电容154。可以选择无线通信器件106和谐振器150之间的连接点，以适当匹配无线通信器件106和谐振器150的有效部分的阻抗。
图8～10中所示的RFID器件100可适于用作标签，例如放置在纸箱上，上述纸箱包含各种合适材料中的任一种。RFID器件100可以包括其它合适的层，例如用于将RFID器件100安装到纸箱、另一种容器、或另一物体上的粘合层。
可以利用合适的辊压操作来生产RFID器件100。图11示出用于制造RFID器件如RFID器件100的系统160的示意图。从基底材料164上的辊162开始，合适的打印机166在基底材料164的相对侧面印制导电翼片108和110(图8)以及反射结构114(图8)。应该理解，打印机166实际可包括多个打印机，其例如以不同于印制反射结构的独立操作来印制导电翼片。
放置站168可以用来放置无线通信器件106(图8)，例如带(straps)。无线通信器件106可以从独立的材料网状物170被传递到基底材料164。另外应理解的是，可以用其它方法将无线通信器件106结合到基底材料164。例如，可以利用合适的拾取及放置操作来放置无线通信器件106。
最后，使基底材料164在一对辊子174和176之间通过。辊子174和176可以被适当地加热，并具有适当成形的表面，例如包括合适的突起和/或凹陷，以便压缩一部分基底材料164，并使得RFID器件100彼此分开。此外，保护性表面板178可以被层压到板状的材料164上，从而为RIFD器件100提供保护性顶部表面。应理解的是，压缩、层压、及切割操作均可按需要而以独立的步骤来完成。
应理解的是，可用其它合适的工艺来加工RFID器件100。例如，可用合适的涂敷技术，例如辊涂(roll coating)或喷涂(spray coating)，来对器件的一个侧面涂敷粘合剂，以便于将RFID器件粘合到纸箱或其它容器。
与具有偶极子天线结构的类似器件相比，RFID器件100及其单极天线结构102具有尺寸较小的优点。与具有相同尺寸的天线元件(导电翼片)的偶极子天线器件相比，翼片的长度借助于诸如在器件100中使用单极天线可以减小将近一半。应该理解，通过使RFID器件具有更小尺寸，就能够在更多的应用中使用这些器件。
图12显示具有可扩大的基底182的RFID器件180，该基底可以在制造和处理操作中被保持在减小的厚度。此减小的厚度可以从大约0.05毫米到0.5毫米，可以有利地使RFID器件180通过标准打印机，标准打印机例如用于在标签184上印制条形码或其它信息，标签184是RFID器件180的一部分。在利用基底182的减小厚度执行操作之后，基底182可以被扩大，从而将厚度增加到图12中所示的那样。
RFID器件180具有此处描述的RFID器件的很多其它组件，包括处于基底182的一个侧面上的无线通信器件186及一对导电翼片188、190，以及处于基底182的另一侧面上的反射结构(导电接地面)192。
现在另外参考图13～15，现给出可扩大基底182的结构细节。可扩大基底182包括顶层202、中间层204、和底层206。中间层204具有刻痕，因而，当相对于底层206向顶层202施加剪切力时，中间层可以被分成区段208、210、及212。区段208、210、及212又在折线上具有刻痕，上述折线例如为区段208的折线218和220。当在顶层202和底层206之间施加剪切力时，沿着折线218的刻痕使得区段208的部分222、224、和226能够相对于彼此折叠。
区段208、210、及212各自有三个部分。顶层202具有选择性地应用的粘合垫232，用于将底层202粘合到区段208、210、及212的一个侧面上的各部分(如图12～15中所示的最右边的各部分)。底层206具有选择性地应用的粘合垫236，用于将底层206粘合到区段208、210、及212的一个侧面上的各部分上(如图12～15中所示的最左边的各部分)。区段208、210、及212各自的中间部分不粘合到顶层202或底层206，而是可以相对于任一侧面上的各区段部分自由弯曲。
借助于如图14所示的可扩大基底182，以及被选择性地粘合到中间层204的各区段部分的顶层202和底层206，就可以在处于其压缩状态的基底182上进行其它操作。例如，可在顶层202上形成导电翼片188和190，且可在底层206上形成或放置反射结构192。无线通信器件186可被放置成与导电翼片188和190相接触。可以执行打印操作从而在RFID器件180的标签184上进行印制。如上所述，被压缩基底182的厚度使RFID器件能够通过标准打印机，以印制标签或执行其它操作。另外，被压缩基底182更易于被用来执行其它加工操作。
在利用被压缩基底182的加工操作之后，可以扩大基底182，如图15所示。当相对于底层206向顶层202施加剪切力240时，顶层202就会相对于底层206发生位移。区段208、210、及212的端部——其中一些端部粘合到顶层202而其它端部则粘合到底层206，也会相对于彼此移动。随区段208、210、及212的端部相对于彼此移动，区段208、210、及212的中部便相对于这些端部、沿各区段部分之间的折线而折叠。区段208、210、及212的中间部分因此而展开，且使顶层202与底层206分离，从而使基底182扩大并增加了可扩大基底182的厚度。结果导致一种波形结构。扩大的基底182与实心材料相比具有低介电损耗。由于导电翼片188和190之间间隔因基底182扩大而增大，被扩大的基底182适合于被用作与表面无关(surface-independent)的RFID标记结构的电介质。
可以用多种合适方式其中任一种来施加顶层202和底层206之间的剪切力240。例如，可以通过适当配置的辊子来施加剪切力240，其中辊子具有不同的转速或不同的夹紧表面。另外，层202和206其中之一可包括一合适的热缩层，该热缩层当基底182被加热时，就会在层202和206之间产生相对剪切力。
可扩大的基底182可以通过任一种合适的方式被固定在被扩大的结构中，例如通过锁住层202和206的端部；将基底182的适当部分粘合在一起；用合适的材料，如聚氨酯泡沫，来填充基底182内的孔隙；以及对各区段的中间部分的端部进行适当的切割并使之向内弯曲。
层202、204、及206可以是由任一种合适的材料制成的层。这些层可以由合适的塑料材料制成。可选择地，一些层或所有的层可以用纸基材料制成，如合适的硬纸板。层202、204、及206中的一些层可以由一种材料制成，而层202、204、及206中的另一些层则由另一种材料制成。
RFID器件180能够适用于作为标签，例如放置到包括任一种合适材料的纸箱上。RFID器件180可包括其它合适的层，例如用于将RFID器件180安装到纸箱上、另一种容器、或另一个物体上的粘合层。
应理解的是，RFID器件180可用在合适的辊压工艺中，例如以上参考图11所示系统描述的工艺。如上所述，在一些形成操作中，可扩大基底可处于压缩状态，例如只是在印制操作已经完成之后才扩大。
图16显示RFID器件260，该器件具有一对大致矩形的导电翼片262和264，翼片沿其长度具有基本恒定的宽度。更具体地说，导电翼片262和264各自可在翼片的纵向中心轴的横向方向上具有基本恒定的宽度。导电翼片262和264构成天线结构270，该天线结构耦合到无线通信器件268，例如RFID芯片或带。已经发现大致矩形的导电翼片162在与导电结构一同使用时是有效的，其中导电结构例如为上述的反射结构或接地面。
应理解的是，RFID器件260只是这样的更宽类型范围的器件中的一种所述器件具有宽度基本恒定的导电翼片，所述导电翼片能够有效地与反射导电结构一同使用。这类导电翼片可以具有其他形状，而不是图16中所示的大致矩形。
一旦本领域普通技术人员理解了以上描述，就可进行某些改动或改进。应理解的是，本发明并不局限于任何特定类型的无线通信器件、翼片、包裹、或隙缝的配置。针对本专利申请的目的，耦合、被耦合、或耦合操作被定义为直接连接或电抗性耦合。电抗性耦合被定义为电容耦合或电感耦合。本领域普通技术人员会认识到，上述元件可以用不同的方式来实施本发明。本发明应包括要求保护的和任何等效的技术方案。此处所用的特定实施例有助于理解本发明，但不应该以使其比所要求保护的和任何等效的技术方案更窄的方式，用于限制本发明的范围的。
虽然已结合特定的一个或多个实施例而展示并描述了本发明，显而易见的是，本领域技术人员在理解了说明书和附图后，就可以进行等效的替换和改动。特别是关于由上述元件(组件、装置、器件、组合件，等等)所执行的功能，用来描述这些元件的术语(包括对“装置”的引用)除非另加说明，应该对应于执行所述元件的特定功能的任何元件(即功能等同)，即使其在结构上并不等同于所公开的结构——该所公开的结构实现在此所说明的本发明的一个或多个实例性实施例的功能。另外，虽然以上参考若干所述实施例中的一个或多个而描述了本发明的某一特定特征，但该特征可以针对任何给定的或特定的应用，按照需要和有利程度，而与其他实施例的一个或多个特征相结合。
权利要求
1.一种射频识别(RFID)器件，包括一对导电翼片，其位于介电层的第一表面上；一导电结构；一介电层，其位于所述导电翼片和所述导电结构之间；其中所述介电层具有较薄部分和较厚部分；且其中一个所述导电翼片至少部分处于所述介电层的所述较薄部分上。
2.如权利要求1所述的器件，其中另一个所述导电翼片基本完全处于所述介电层的所述较厚部分上。
3.如权利要求1所述的器件，其中一个所述导电翼片跨越所述较薄部分电容耦合到所述导电结构。
4.如权利要求3所述的器件，其中所述较厚部分防止所述导电结构与所述导电翼片或在所述较厚部分的相对侧面上的部分之间的电容耦合。
5.如权利要求1所述的器件，其中两个所述导电翼片都至少部分处于所述介电层的所述较薄部分上。
6.如权利要求5所述的器件，其中两个所述导电翼片都电容耦合到所述导电结构。
7.如权利要求5所述的器件，其中一个所述导电翼片是谐振器。
8.如权利要求1所述的器件，其中所述较薄部分是压缩材料。
9.如权利要求8所述的器件，其中所述较薄部分基本完全围绕所述介电层延伸。
10.如权利要求1所述的器件，其中所述介电材料是聚合泡沫材料。
11.如权利要求1所述的器件，其中所述较薄部分中的介电材料所具有的介电常数高于所述较厚部分中的介电材料。
12.如权利要求1所述的器件，进一步包括一无线通信器件，其可操作地耦合到所述导电翼片。
13.如权利要求12所述的器件，其中所述无线通信器件包括RFID带。
14.如权利要求1所述的器件，其中所述介电材料包括一斜坡区，该斜坡区位于所述较薄部分和较厚部分之间。
15.如权利要求1所述的器件，其中所述导电翼片构成单极天线结构。
16.如权利要求1所述的器件，其中所述导电结构与所述导电翼片重叠约至少6毫米。
17.一种制造RFID器件的方法，该方法包括在一介电层的一个表面上形成一对导电翼片；且形成所述介电层的较薄部分，该较薄部分比所述介电层的较厚部分薄；其中一个所述导电翼片至少部分处于所述较薄部分上。
18.如权利要求17所述的方法，其中形成所述较薄部分包括压缩一部分所述介电材料，以形成所述较薄部分。
19.如权利要求18所述的方法，其中形成所述较薄部分包括施加大致垂直于所述电介质的所述表面的压缩力，以及大致平行于所述电介质的所述表面的侧向力。
20.如权利要求17所述的方法，其中形成所述导电翼片发生在形成所述较薄部分之前。
21.如权利要求17所述的方法，其中形成所述导电翼片发生在形成所述较薄部分之后。
22.如权利要求17所述的方法，进一步包括在所述介电层的后表面上形成导电结构，所述后表面与所述一个表面是相对的。
23.如权利要求22所述的方法，其中处于所述较薄部分上的所述导电翼片部分电容耦合到所述导电结构。
24.如权利要求17所述的方法，其中形成所述导电翼片包括将导电墨水印制到所述介电层的所述一个表面上。
25.如权利要求17所述的方法，其中形成所述较薄部分包括基本围绕所述介电层的整个周边来形成所述较薄部分。
26.一种RFID器件，包括一对介电层，其结合在一起以产生一重叠部分；一对导电翼片，其处于其中一个所述介电层上，位于所述重叠部分处；以及一导电结构，其处于另一个所述介电层上，位于所述重叠部分处，所述重叠部分处的所述介电层因此而处于所述导电结构与所述导电翼片之间。
27.如权利要求26所述的器件，其中所述介电层是纸板层。
28.如权利要求27所述的器件，其中所述纸板层的厚度约为2毫米或更小。
29.如权利要求26所述的器件，其中所述介电层是与所述重叠部分粘合在一起的。
30.如权利要求26所述的器件，其中所述介电层是一容器的组成部分。
31.如权利要求26所述的器件，其中所述介电层是一纸箱的组成部分。
32.如权利要求31所述的器件，其中所述导电结构处于所述纸箱的内表面上。
33.如权利要求26所述的器件，其中所述导电结构与所述导电翼片重叠至少约6毫米。
34.如权利要求26所述的器件，进一步包括一无线通信器件，其可操作地耦合到所述导电翼片。
35.如权利要求26所述的器件，其中在每个所述翼片的纵向中心轴的横向上所取的所述导电翼片的宽度，随着沿每个所述翼片的纵向中心轴与其馈电点相距的距离而变化。
36.如权利要求26所述的器件，其中所述导电翼片的宽度在每个翼片的纵向中心轴的横向上是基本恒定的。
37.一种将RFID器件施加到容器上的方法，该方法包括通过将所述容器的一对区域重叠并结合在一起，来形成该容器的重叠部分；在所述容器的其中一个所述区域上的所述重叠部分处，形成一对导电翼片；和在所述容器的另一个所述区域上的所述重叠部分处，形成一导电结构。
38.一种RFID器件，包括一可扩大基底；和一天线结构，其处于所述基底的一个表面上。
39.如权利要求38所述的器件，其中所述天线结构包括一对导电翼片，所述导电翼片处于所述基底的所述一个表面上。
40.如权利要求39所述的器件，进一步包括一导电结构，其处于所述基底的第二表面上，其中所述第二表面是在与所述基底的所述一个表面相对的一侧上。
41.如权利要求38所述的器件，进一步包括一无线通信器件，其可操作地耦合到所述天线结构。
42.如权利要求38所述的器件，其中所述可扩大基底包括顶层、中间层、及底层。
43.如权利要求42所述的器件，其中所述中间层包括多个区段；其中每个所述区段包括第一部分、第二部分、和处于所述第一和第二部分之间的第三部分。其中所述第一部分或每个所述区段耦合到所述顶层；其中每个所述区段的第二部分耦合到所述底层；且其中所述所述区段的第三部分是能够相对于所述第一和第二部分转动的。
44.如权利要求43所述的器件，其中每个所述区段包括第一折线，其处于所述第一和第二部分之间；和第二折线，其处于所述第二和第三部分之间。
45.如权利要求44所述的器件，其中所述折线是所述区段的刻痕部分。
46.如权利要求42所述的器件，其中所述层是塑料薄膜。
47.一种形成RFID器件的方法，包括在一可扩大基底的上方，印制一层或多层所述器件；和扩大所述基底，因而增加所述基底的厚度。
48.如权利要求47所述的方法，其中所述基底在其一个表面上具有一对导电翼片，且在其一相对表面上具有一导电结构，其中所述基底位于所述导电翼片与所述导电结构之间。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述基底是由介电材料制成的。
50.如权利要求48所述的方法，其中将一无线通信器件可操作地耦合到所述导电翼片。
51.如权利要求47所述的方法，其中所述扩大包括在所述基底的相对表面上施加剪切应力，以使所述基底的一个表面相对于所述基底的另一表面移动。
52.如权利要求51所述的方法，其中所述基底包括顶层、中间层、及底层；和其中所述施加包括相对于所述底层移动所述顶层。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述中间层包括多个区段；其中每个所述区段包括第一部分、第二部分、及处于所述第一和第二部分之间的第三部分；其中所述第一部分或每个所述区段耦合到所述顶层；其中每个所述区段的第二部分耦合到所述底层；和其中相对于所述底层来移动所述顶层会改变所述第三部分与所述第一和第二部分之间的角度。
54.如权利要求47所述的方法，其中所述印制包括在所述RFID器件的标签上印制信息。
全文摘要
一种RFID器件，包括导电翼片和导电结构，导电翼片和导电结构之间是介电层。导电结构叠加在导电翼片上作为护罩，使得该器件至少可在一定程度上对所安装的表面不敏感、或对附近物体如纸盒或其它容器内的货物的存在不敏感，该纸盒或其它容器包括所述器件。介电层可以是所述容器的一部分，例如容器的被重叠部分。可选择地，介电层可以是单独一层，其厚度可以变化，而使得其中一个导电翼片电容耦合到所述导电结构。作为另一种替换方案，所述介电层是可扩大基底，该基底可在加工操作例如印制后被扩大。
文档编号H01Q9/04GK1792003SQ200480013489
公开日2006年6月21日 申请日期2004年4月12日 优先权日2003年4月10日
发明者I·J·福斯特, A·N·法尔, N·A·霍华德, A·W·赫尔曼 申请人:艾利丹尼森公司