磁吸式rfid电子标签的制作方法

专利名称：磁吸式rfid电子标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及射频识别技术(RFID)中的电子标签，尤其涉及 用于钢铁产品上的、频率为860MHz-960MHz的磁吸式RFID电子标签。
背景技术：
射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID) 是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触式信息传递并通过所传 递的信息达到识别目的的技术。射频识别系统包括电子标签、读写器、 天线以及上位控制计算机，其中电子标签包括芯片、标签天线、基片。 芯片中设置有数据存储区，用来存储被识别物体的数据信息，标签天 线是采用印刷或蚀刻工艺固定在基片上，芯片与标签天线连接，将芯 片固定在同一个基片上。电子标签以读写器发射出的无线电电波为能 源，在接收到读写器的指令后，对数据存储区进行数据的存储或读取 操作。在上位控制计算机的控制下，读写器与电子标签中的标签天线 进行数据交互，最终将数据传送给上位控制计算机。
目前，射频识别技术(RFID)按照其使用频率分为四级，分别为 低频135kHz、高频13.56MHz、超高频100 960 MHz、微波lGHz以 上，其中在物流领域应用较为广泛的是EPCCLASS1 G2即ISO18000-6 标准，频率860-956MHz。该RFID频段的优点在于数据传输距离远， 速度快，抗冲突能力强。但是，该RFID频段的缺点在于电子标签与读 写器之间的数据传输容易受到液体和金属的干扰。电子标签贴装在钢 铁表面时，读写器天线发出的无线电波会被钢铁反射，由于相位叠加 等作用，这种反射波严重干扰了电子标签发送出的数据信号，使其大 大降低了强度；读写器与RFID电子标签之间产生的磁通量会在钢铁表 面形成感应涡流，感应涡流对读写器的磁场产生反作用，致使钢铁表 面上的磁场被强烈地衰减了；同时，钢铁表面还会产生有害的寄生电容。因此在钢铁产品的识别中，普通的RFID电子标签难以被有效的识 别并读出。
针对以上问题，中国专利公开号CN1977281即EP1650697公开了 一种RFID电子标签，该电子标签主体部分包括芯片与标签天线，芯片 与标签天线可以折叠并相对粘贴面突起，即芯片与标签天线与被识别 金属物体表面垂直或保持一定角度；电子标签通过粘结剂将粘贴面贴 附在金属物体表面上，粘贴面另一侧印有可视文字信息与条码。上述 RFID电子标签通过粘结剂贴附在钢铁表面，其重复利用性差，且当钢 铁表面不平整或有油污时，容易脱落。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种磁吸式RFID电子标签，该电子标 签磁吸部分能吸附在钢铁产品表面，电子标签识别部分能有效避免受 电磁波相位叠加和在钢铁产品表面产生的感应涡流的干扰，其结构简 单，能方便快速安装贴放，方便取下，重复使用。
本实用新型是这样实现的
一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分，其中识别部分包括芯 片、标签天线、基片，芯片与标签天线连接，且芯片、标签天线均固 定在基片表面上；所述电子标签还包括磁吸部分、连接件、粘结层， 其中磁吸部分包括磁铁，识别部分、磁吸部分通过粘结层分别固定在 连接件的上半部分、下半部分，且识别部分与磁吸部分间形成夹角。
所述连接件的上半部分和粘贴于连接件上半部分的粘结层为封装 层，封装层包裹在识别部分外表面。
所述磁吸部分还包括铆钉，连接件下半部分、粘结层、磁铁上均 开有位置相对应的通孔，铆钉依次穿过连接件下半部分、粘结层、磁 铁上的通孔将磁铁与连接件下半部分固接。
所述连接件的上半部分、下半部分和粘贴于连接件上半部分、下 半部分的粘结层为封装层，封装层包裹在识别部分、磁吸部分外表面。
所述识别部分还包括印刷层，印刷层粘贴在芯片和标签天线外表 面上。
4所述识别部分与磁吸部分间形成的夹角范围在30°至150°之间。
所述识别部分与磁吸部分间形成的夹角为90° 。
本实用新型是对现有RFID电子标签的改进，在现有RFID电子标 签的基础上增加了磁吸部分。磁吸部分包括磁铁，电子标签可在磁吸 部分的作用下吸附在被识别钢铁产品表面，能方便快速安装贴放，方 便取下，重复使用，对钢铁产品表面质量要求低。同时，电子标签上 半部分的识别部分与电子标签下半部分的磁吸部分间形成夹角，特别 在识别部分与磁吸部分垂直设置的情况下，当磁吸部分吸附在钢铁产 品表面时，识别部分就垂直于钢铁产品表面，因此钢铁产品表面反射 的电磁波与电子标签发送的数据信号波方向垂直，从而有效避免了电 子标签受电磁波相位上的叠加和钢铁表面感应涡流的干扰，使得钢铁 产品对电子标签的数据读取不会产生影响，实现了电子标签在钢铁产 品表面的有效识别。


图1为本实用新型磁吸式RFID电子标签实施例一的结构示意图2为本实用新型磁吸式RPID电子标签实施例二的结构示意图， 其中，图2(a)为本实用新型实施例二的正面结构示意图，图2(b)为图 2(a)的侧面示意图，图2(c)为图2(a)的分解图(省略左侧封装层)；
图3为本实用新型磁吸式RFID电子标签实施例三纵向封装的结构 示意图，其中，图3(a)为本实用新型实施例三纵向封装的正面结构示意 图，图3(b)为图3(a)的侧面示意图，图3(c)为图3(a)的分解图4为本实用新型磁吸式RFID电子标签实施例三横向封装的结构 示意图，其中，图4(a)为本实用新型实施例三横向封装的正面结构示意 图，图4(b)为图4(a)的侧面示意图5为本实用新型磁吸式RFID电子标签应用于圆坯钢铁产品的结 构示意图6为本实用新型磁吸式RFID电子标签应用于板坯钢铁产品的结 构示意5图7为本实用新型磁吸式RFID电子标签应用于钢管的结构示意 图，其中，图7(a)为本实用新型应用于钢管的结构示意图，图7(b)为图 7(a)的A向示意图。
图中l识别部分，2磁吸部分，3芯片，4标签天线，5基片，6 印刷层，7磁铁，8封装层，9铆钉，IO粘结层，11电子标签，12圆 坯钢铁，13板坯钢铁，14钢管，15读写器，16同轴电缆，17读写器 天线，18连接件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一参见图l， 一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分 1、磁吸部分2、连接件18、铆钉9和粘结层10。
识别部分1包括芯片3、标签天线4、基片5和印刷层6。芯片3 中设置有数据存储区，用来存储被识别钢铁的数据信息，标签天线4 采用印刷或蚀刻工艺固定在基片5表面上，芯片3与标签天线4连接， 将芯片3固定在同一个基片5表面上。印刷层6通过粘结层10粘贴在 芯片3和标签天线4外表面上，印刷层6可用来补充可视信息，可将 文字、图形或条码打印在印刷层6上。
磁吸部分2包括磁铁7，磁铁7可根据不同的被识别钢铁设计成长 方形或是拱形，从而达到更好的贴合效果。
识别部分1、磁吸部分2通过粘结层10分别固定在连接件18的上 半部分和下半部分，且识别部分1与磁吸部分2间形成夹角，夹角范 围在30°至150°之间，作为一种最优选方案，识别部分1与磁吸部 分2形成的夹角为90。，即识别部分1与磁吸部分2垂直。当磁吸部 分2吸附安装在被识别钢铁产品表面时，识别部分1就垂直于钢铁产 品表面。因此电子标签11的识别部分1就与钢铁产品表面实现了空间 上的隔离，钢铁产品表面反射的电磁波与电子标签11发送的数据信号 波方向不同，互成90° ，从而有效避免了电磁波相位上叠加所产生的 干扰；识别部分1垂直于钢铁产品表面，还可避免识别部分1与钢铁 产品表面之间产生的有害涡流，使得钢铁产品对电子标签ll的数据读取不会产生任何影响，实现了电子标签11在钢铁产品表面的有效识别。 在实施例一中，可在连接件18的下半部分、粘结层10、磁铁7
上开有位置相对应的通孔，铆钉9可依次穿过连接件18的下半部分、 粘结层10、磁铁7上的通孔将磁铁7与连接件18下半部分固接，从而 进一步加强了磁铁7与连接件18下半部分的连接。在本实施例中，铆 钉9可选用橡胶、塑料等材质制成。
实施例二参见图2， 一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分 1、磁吸部分2、连接件18、粘结层IO、铆钉9，其中磁吸部分2与实 施例一中的磁吸部分2结构相同。在本实施例中，连接件18的上半部 分和粘贴于连接件18上半部分的粘结层为封装层8，封装层8包裹在 识别部分1的外表面。其中，识别部分1中的印刷层6可直接粘贴在 芯片3和标签天线4外表面上或是印刷层6直接粘贴在封装层8的外 表面上。
在上述实施例一、实施例二中，对磁吸部分2中的磁铁7未进行 封装，使磁铁7能直接与钢铁产品表面直接接触，因此电子标签ll的 磁吸部分2对钢铁产品的吸附力会显著增强，减小了电子标签11发生 位移或脱落的几率。
实施例三参见图3， 一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分 1、磁吸部分2、连接件18和粘结层10，其中识别部分1与实施例二 中的识别部分l结构相同。在本实施例中，连接件18的下半部分和粘 贴于连接件18下半部分的粘结层也为封装层8，封装层8包裹在磁铁 7的外表面。
一般情况下，识别部分1为长方形状，根据不同的识别要求，识 别部分1相对被识别钢铁表面有两个封装方向纵向和横向。
对于纵向封装，参见图3，识别部分l伸出长度比较长，即识别部 分1的长度大于其宽度，因此纵向封装的电子标签11受刮碰的几率较 大，但同时其识别效果较好；磁吸部分2与钢铁表面接触面积相对较 小，在保证电子标签ll与钢铁表面之间有足够的磁吸力的情况下，纵 向封装的电子标签11较适合于钢铁产品曲面上的安装。
对于横向封装，参见图4，识别部分l伸出长度较短，即识别部分1的长度小于其宽度，因此横向电子标签11受刮碰的几率较小，但识 别效果稍差于纵向安装的电子标签11。而且由于磁吸部分2与钢铁表 面接触面积较大，该电子标签ll不利于曲面上的安装，较适合于钢铁 产品平面上的安装。
上述实施例一、实施例二、实施例三中
磁铁7选用具有高磁性的钕磁铁，以满足不同的安装要求；印刷 层6的材料可选用纸制、塑料膜、纺织物；标签天线4可选用铜和铝 制成；基片5、连接件18均可选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材 料制成。
参见图5，当电子标签11贴装在圆坯或方坯钢铁产品的侧面时， 本实施例选用圆坯钢铁12产品，由于磁吸部分2与钢铁产品的接触面 积相对较小，因此可选用纵向封装形式的电子标签11。在保证电子标 签11与钢铁产品表面之间有足够的磁吸力的情况下，纵向封装的电子 标签ll识别效果较好。
参见图6，当电子标签11贴装在板坯钢铁13产品的侧面时，可根 据板坯钢铁13产品尺寸上的特点选用横向封装形式的电子标签11。在 板坯钢铁13产品进行摆放堆垛时，横向封装的电子标签11伸出较短， 不易受刮碰，因此横向封装的电子标签11识别效果较好。
参见图7，当电子标签11应用于钢管14产品时，可选用纵向封装 形式的电子标签11。将纵向封装的电子标签11贴装在钢管14内侧表 面上，且电子标签11的识别部分1与读写器天线17相对。读写器15 通过同轴电缆16与读写器天线17连接，读写器天线17用来发射和接 受无线电信号，并对钢管14内部的电子标签11进行识别和信息读取。 由于电子标签11中的识别部分1与磁吸部分2垂直，使得标签天线11 与读写器天线17实现耦合。
本实用新型电子标签的磁吸部分能吸附在钢铁产品表面，电子标 签的识别部分能有效避免电磁波相位叠加和在钢铁产品表面产生的感 应涡流的干扰，其结构简单，能方便快速安装贴放，方便取下，重复 使用。
8
权利要求1. 一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分，其中识别部分包括芯片、标签天线、基片，芯片与标签天线连接，且芯片、标签天线均固定在基片表面上，其特征是所述电子标签还包括磁吸部分、连接件、粘结层，其中磁吸部分包括磁铁，识别部分、磁吸部分通过粘结层分别固定在连接件的上半部分、下半部分，且识别部分与磁吸部分间形成夹角。
2. 根据权利要求1所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是所 述连接件的上半部分和粘贴于连接件上半部分的粘结层为封装层，封 装层包裹在识别部分外表面。
3. 根据权利要求1或2所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是 所述磁吸部分还包括铆钉，连接件下半部分、粘结层、磁铁上均开有 位置相对应的通孔，铆钉依次穿过连接件下半部分、粘结层、磁铁上 的通孔将磁铁与连接件下半部分固接。
4. 根据权利要求1所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是所 述连接件的上半部分、下半部分和粘贴于连接件上半部分、下半部分 的粘结层为封装层，封装层包裹在识别部分、磁吸部分外表面。
5. 根据权利要求1所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是所 述识别部分还包括印刷层，印刷层粘贴在芯片和标签天线外表面上。
6. 根据权利要求1所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是所 述识别部分与磁吸部分间形成的夹角范围在30。至150°之间。
7. 根据权利要求6所述的磁吸式RFID电子标签，其特征是所 述识别部分与磁吸部分间形成的夹角为90。。
专利摘要本实用新型涉及射频识别技术(RFID)中的电子标签，尤其涉及用于钢铁产品上的、频率为860MHz-960MHz的磁吸式RFID电子标签。一种磁吸式RFID电子标签，包括识别部分，识别部分包括芯片、标签天线、基片，芯片与标签天线连接，芯片和标签天线固定在基片表面上；所述电子标签还包括磁吸部分、连接件、印刷层，磁吸部分包括磁铁，识别部分、磁吸部分分别固定在连接件的上半部分、下半部分，且识别部分与磁吸部分间形成夹角，印刷层粘贴在芯片和标签天线外表面。本实用新型电子标签的磁吸部分能吸附在钢铁产品表面，识别部分能有效避免受电磁波相位叠加和在钢铁产品表面产生的感应涡流的干扰，其结构简单，能方便快速安装贴放，方便取下，重复使用。
文档编号G09F3/02GK201270116SQ200820153420
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者乔俊良, 吕常青, 吴瑞珉, 杨赛丹, 潘胜波, 晔 许, 金成国 申请人:宝山钢铁股份有限公司