专利名称：Rfid标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及RFID (射频识别)标签，通过该RFID标签以非接触方 式与外部设备交换信息。在一些情况中，本申请的技术领域中的技术人 员将本申请说明书中所用的"RFID标签"称为"无线IC标签"。
背景技术：
作为借以通过非接触方式而与诸如读取器/写入器的外部设备经由 电波交换信息的RFID标签，存在一种已知的RJFID标签，其中无线通信 天线与电路芯片安装在由塑料或纸张形成的基体上。由于许多RFID标签 通过电波而从读取器/写入器获取电路芯片的工作电源，因此可执行无线 通信的距离(通信距离)短至从几厘米到几十厘米。在这种情况下，如果 RFID标签附近存在包含湿气并且容易吸收电波的材料、反射电波的金属 等，则来自读取器/写入器的电波不容易到达天线。因此，短的通信距离 进一步变得更短，结果信息交换可能变得困难。因此，越来越期望增大 这种RFID标签的通信距离。作为对这种期望的响应而提出了一种技术，在该技术中RFID标签 设置有反射无线通信电波并且沿着基体延伸的反射部件，由天线接收到 的电波通过该反射部件的反射作用而得到加强，因此增大了通信距离(例 如见日本特开2002-298106、 2005-135354和2006-264760)。图1为示出了具有反射部件的RFID标签一个示例的图，而图2为 示出了具有反射部件的RFID标签另一个示例的图。图1中所示的RFID标签500包括基体501、布线于基体501上的无 线通信天线502、电连接到天线502上并且通过天线502执行无线通信的 电路芯片503、反射无线通信电波的沿着基体501延伸的金属反射板504 以及夹在基体501与反射板504之间的间隔体505。图2中所示的RFID标签600包括中空壳体601 、粘贴在壳体601内 两个相对的内壁的其中一个上的基体602、布线于基体602上的无线通信 天线603、电连接到天线603上并且通过天线603执行无线通信的电路芯 片604以及金属反射板605，金属反射板605粘在粘有基体602的面相对 的另一个内壁面上，并且金属反射板605反射无线通信电波。根据图1中所示的RFID标签500和图2中所示的RFID标签600， 无线通信电波被反射板504、 605所反射。结果，天线502、 603接收到 传播到反射板504、 605的行波与反射板504、 605所反射的反射波合成 得到的合成波。此时，如果反射板504、 605与天线502、 603之间的相 对位置关系成为行波与反射波在天线502、 603的位置处互相加强的位置 关系，则加强了由天线502、 603所接收到的电波，并且增大了RHD标 签500、 600的通信距离。在传统的RFID标签中，需要能够承受各种工作环境的足够的耐环 境性，并且需要RFID标签尽可能地小。然而根据图1中所示的RFID标签500和图2中所示的RFID标签 600，虽然通信距离长，但两者都尚未实现足够的耐环境性和小型化，因 此需要一种RFID标签，其具有较长通信距离并且也具有足够的耐环境 性，同时也能够小型化。考虑到以上情形，本发明的一个目的是提供一种RFID标签，其具 有较长通信距离和足够的耐环境性，并且也可以小型化。发明内容考虑到以上情形而做出了本发明，并且提供了一种RFED标签，其 包括标签部件，在所述标签部件中，通信天线被布线于预定的基体上， 并且通过所述天线执行无线通信的电路芯片电连接到所述天线上；覆盖 所述标签部件并且将所述标签部件封闭于其中的覆盖体；反射无线通信 电波并且沿着所述基体延伸的反射部件；以及夹在所述覆盖体与所述反 射部件之间的间隔体。根据本发明的RFID标签，由于天线接收到的电波被反射部件的反射作用加强，因此通信距离较长。此外，根据本发明的RFID标签，由于 标签部件封闭在覆盖体内，因此充分地保护了对工作环境敏感的电路芯 片和天线，使其免受运行环境的影响。在本发明的RFID标签中，由于天 线主要接收传播到反射部件的行波与反射部件所反射的反射波合成得到 的合成波，因此可将天线尺寸设计为与合成波的波长对应。天线与反射 部件之间的比介电率(specific inductive capacity)越大，则合成波的波长 越短。在本发明的RFID标签中，由于天线与反射部件之间的空间主要被 间隔体占据，因此例如如果将具有高的比介电率的介电材料用作间隔体， 则可在设计阶段减小天线尺寸。因此根据本发明，可以提供具有较长通 信距离和足够的耐环境性、并且也可以小型化的RFID标签。在本发明的RFID标签中，"覆盖体具有水密性"的实施方式是优选的。 根据该实施方式，能够更可靠地保护对工作环境敏感的电路芯片和 天线。在本发明的RFID标签中，"覆盖体由橡胶或塑料制成"的实施方式也 是优选的。许多橡胶和塑料具有极好的耐热性和耐化学性。根据该优选实施方 式，如果覆盖体是适于工作环境的适当橡胶或塑料制成，则可使覆盖体 具有耐热性或耐化学性，结果，RFID标签可具有极好的耐环境性。在本发明的RFID标签中，"间隔体粘接在覆盖体和反射部件上"的实 施方式是优选的。在该实施方式中进一步优选的是"间隔体粘接在覆盖 体和反射部件中的至少其中之一上，使得间隔体可剥离下来"。在上述优选实施方式中，容易制造RFID标签，并且在进一步的优 选实施方式中，可以在制造出RFID标签之后将间隔体和反射板从RFID 标签上移除，并且由另外的间隔体和反射板来替换它们。因此，可根据 工作环境而适当地对制造出来之后的RFID标签进行定制。在本发明的RFID标签中，"间隔体由PPS树脂制成"的实施方式、"间 隔体由PEEK树脂制成"的实施方式、"间隔体由氟树脂(fluororesin)制 成"的实施方式及"间隔体由陶瓷材料制成"的实施方式是优选的。PPS(聚苯硫醚(polyphenylene sulfide))树脂具有极好的耐热性，PEEK(聚醚醚酮)树脂具有极好的耐热性和耐化学性，氟树脂具有极好的耐化学性，而陶瓷材料具有较高的比介电率。根据优选实施方式，可以获得具有极好的耐热性的RHD标签、具有极好的耐化学性的RFID标签、充分小型化的RFID标签等。在本发明的RFID标签中，"反射部件具有耐热性"的实施方式是优选的，并且"利用耐热粘接部件将间隔体粘接在覆盖体和反射部件中的每一个上"的实施方式是优选的。根据这些实施方式，可以获得具有更好的耐热性的RFED标签。 如上所述，根据本发明，可以提供一种具有较长通信距离和足够的耐环境性、并且能够小型化的RFID标签。
图1为示出了具有反射部件的RFID标签的一个示例的图； 图2为示出了具有反射部件的RFID标签的另一个示例的图； 图3为示意性地示出了根据本发明第一实施方式的耐热性RFID标 签的剖视图；图4为示出了在制造图3中所示的RFID标签100的过程中间隔体 130粘接在标签体110的覆盖体112和反射板120上的状态的图；图5为示出了在图3所示的RFID标签100中由另一个间隔体替换 间隔体130的状态的图；图6为示意性地示出了根据本发明第二实施方式的与图3所示RFID 标签不同的耐热性RFID标签的剖视图；图7为示意性地示出了根据本发明第三实施方式的耐化学性RFID 标签的剖视图；及图8为示意性地示出了根据本发明第四实施方式的小型RFID标签 的剖视图。
具体实施方式
参照附图解释本发明的第一到第四实施方式。首先解释本发明的第一实施方式。图3为示意性地示出了根据本发明第一实施方式的耐热性RFID标 签的剖视图。图3所示的耐热性RFID标签100固定到要贴附RFID标签的物件S 上，并且通过无线通信与读出器/写入器交换信息。假定将RFID标签100 用于预定的高温环境中。RFID标签100包括具有无线通信功能的标签体 110。标签体110具有通信天线111b布线于其上的预定基体110a。标签 体IIO包括连接了电路芯片111c的标签部件111以及将标签部件111覆 盖起来并封闭于其内的橡胶覆盖体112。电路芯片111c通过天线111b执 行无线通信。基体llla、天线111b和电路芯片111c分别对应于本发明 中的基体、天线和电路芯片的各个示例，而标签部件111与覆盖体112 则分别对应于本发明中的标签部件和覆盖体的各个示例。RFID标签100包括涂敷有耐热材料的金属反射板120。反射板120 沿着基体llla延伸，并且反射无线通信电波。RFID标签100还包括夹 在反射板120与标签体110的覆盖体112之间的PPS树脂间隔体130。反 射板120与间隔体130分别对应于本发明中的反射板和间隔体的各个示 例。在RFID标签100中，间隔体130按以下方式粘接在标签体110的 覆盖体112和反射板120上。图4为示出了在制造图3中所示的RFID标签100的过程中间隔体 130粘接在标签体110的覆盖体112和反射板120上的状态的图。如图4所示，利用同时也在图3中示出的耐热胶带140将间隔体130 粘接在标签体110内的覆盖体112上。将耐热粘接剂121(其与耐热胶带 140的材料相同)涂敷到反射板120的两个表面上，并且将涂敷有耐热粘 接剂121的反射板120贴附在间隔体130上。此时，反射板120上涂敷 有耐热粘接剂121并且与标签体IIO侧的表面相对的背面120a变成与物 件S接触的贴附面，当使用RFID标签100时，标签将贴附到该物件S 上。在该实施方式中，耐热胶带140及耐热粘接剂121的粘接强度设置 成使得粘接上去的物体不会在设想的工作环境中彼此剥离，但如果用户施加一定程度的力，则粘接上去的物体可彼此剥离。根据该RFID标签100，反射板120反射无线通信电波。结果，天线 lllb接收到传播到反射板120的行波与反射板120所反射的反射波合成 得到的合成波。此外在该RFID标签100中，将间隔体130的厚度设计成 使得反射板120与天线lllb之间的相对位置关系变为行波与反射波在天 线lllb的位置处相互加强的位置关系。因此，由于天线lllb接收到的电 波得到了加强，也就增大了 RFID标签100的通信距离。此外，在RFID标签100中，标签部件111封闭在覆盖体112内。作 为覆盖体112的材料，采用了对宽广范围的工作环境比如热、湿及化学 试剂具有极好的耐受性的橡胶(在此，未指定材料，但这种材料的示例包 括聚氨酯橡胶、硅树脂橡胶和特氟隆(商标)橡胶)。因此，通过极好的水 密性保护了环境敏感的电路芯片lllc等，使其免受宽广范围的工作环境 的影响。在RFID标签100中，间隔体130由具有极好的耐热性的PPS树脂 制成。利用耐热胶带140将间隔体130粘接在标签部件111上。利用耐 热粘接剂121来粘接间隔体130和具有耐热涂层的反射板120，并用来粘 接反射板120和待贴附标签的物件S。因此，在RFID标签100中获得了 优越的耐热性。此外，在该RFID标签100中，天线lllb接收到传播到反射板120 的行波与反射板120所反射的反射波合成得到的合成波，将天线lllb的 尺寸设计为与合成波的波长对应。在此，主要地占据天线lllb与反射板 120之间的空间的间隔体130的比介电率越大，则合成波的波长越短。因 此，将天线lllb的尺寸设定成与作为间隔体130的材料的PPS树脂的比 介电率对应的值。在此，PPS树脂的比介电率大于作为空气的比介电率 的"1.0"，并且天线lllb的尺寸小于在空气中使用相同类型天线所需要的 尺寸。结果，在该实施方式中，将RFID标签100设计成按照与PPS树 脂的比介电率相符的尺寸而得以小型化。这里，将RFID标签100设计成使得天线lllb能够接收传播到反射 板120的行波与反射板120所反射的反射波在该行波和该反射波彼此加强的位置合成的合成波。然而，根据使用RFID标签100时的电波环境， 天线lllb相对于反射板120的位置可能较大程度地偏离设计时所假定的 行波和反射波相互加强的位置，并且在某些情况下天线lllb可能无法获 得足够的接收强度。天线lllb相对于反射板120的位置是由间隔体130的厚度确定的。 在该实施方式中，粘接间隔体130与标签体110的覆盖体112的耐热胶 带140的粘接强度及粘接间隔体130与反射板120的耐热粘接剂121的 粘接强度设定为使得如果用户施加一定程度的力，则可使它们剥离。因 此，在该实施方式中，当天线lllb没有获得足够的接收强度时，将标签 体110和反射板120从间隔体130剥离下来，并可将间隔体130替换为 具有使天线lllb可获得足够的接收强度的厚度的另一个间隔体。图5示出了在图3所示的RFID标签100中由另一个间隔体替换间 隔体130的状态。如图5所示，当将间隔体替换为新的间隔体时，首先将标签体110 和反射板120从间隔体130剥离下来。然后，将具有根据使用RFID标签 100的电波环境而重新设计的适当厚度的另一个间隔体150替换间隔体 130而粘接在标签体110和反射板120上。此外，如果在将标签体110从 间隔体130剥离下来时耐热胶带140损坏，则在粘接新间隔体150时也 将耐热胶带140替换为新的耐热胶带。此外，如果在剥离时耐热粘接剂 121从反射板120剥离，则在粘接间隔体150时再次将耐热粘接剂121涂 敷到反射板120上。作为在天线lllb可能没有获得足够的接收强度时用于增强接收强度 的方法，除了用另一个具有不同的厚度的间隔体150替换间隔体130以 便改变天线lllb相对于反射板120的位置的方法之外，还有一种用具有 不同比介电率的间隔体160替换间隔体130的方法。如上所述，间隔体的比介电率越大，则天线lllb接收到的合成波的 波长越短。因此，如果用另一个具有不同比介电率的间隔体160替换间 隔体130来改变合成波的波长，则可以移动行波与反射波相互加强的位 置。根据该方法，当由于诸如RFID标签IOO的贴附位置的限制而导致难以用具有不同厚度的另一个间隔体150替换间隔体130时，则替换间隔 体130而将厚度与根据使用RFID标签100的电波环境而重新设计的 RFID标签300的间隔体厚度相同并由比介电率不同于PPS树脂的另一种 材料制成的另一个间隔体160粘接在标签体110和反射板120上。因此， 可以提高天线111b的接收强度。此外，当设计替换间隔体130的另一间隔体时，可以结合厚度的重 新设计与比介电率的重新设计，从而既改变天线lllb相对于反射板120 的位置，又改变天线lllb接收到的合成波的波长，由此提高天线lllb 的接收强度。如上所述，第一实施方式的耐热性RFID标签100具有足够的耐热 性，尺寸小，并且具有长通信距离。此外根据该RFID标签100，在使用 RFID标签100时可以根据需要用另一间隔体替换间隔体130,并且即使 由于使用标签时的电波环境而使天线lllb不能获得足够的接收强度时， 也可以通过替换间隔体来提高天线lllb的接收强度。接下来，将解释本发明的第二实施方式。图6为示意性地示出了根据本发明第二实施方式的与图3所示RFID 标签不同的耐热性RFID标签的剖视图。在图6中，将与图3中所示构成 元件相同的构成元件用与图3中所示标号相同的标号表示，并且不再重 复其解释。图6中所示的耐热性RFID标签200与图3中所示的耐热性RPID标 签100的不同之处仅在于间隔体210。图3中的间隔体130由PPS树脂 制成，而图6中所示的耐热性RFID标签200的间隔体210则由PEEK树 脂制成。PEEK树脂具有极好的耐热性和耐化学性。具有由PEEK树脂制 成的间隔体210的RFID标签200与标签部件111的覆盖体112、具有耐 热涂层的反射板120、耐热胶带140及耐热粘接剂121的相应耐热性相结 合展现了极好的耐热性。与第一实施方式类似，第二实施方式的耐热性RFID标签200的尺 寸小，并且具有长通信距离，并且在使用标签时可根据需要用另一间隔 体替换间隔体210。接下来，将解释本发明的第三实施方式。图7为示意性地示出了根据本发明第三实施方式的耐化学性RFID 标签的剖视图。在图7中，将与图3中所示构成元件相同的构成元件用 与图3中所示标号相同的标号表示，并且不再重复其解释。图7所示的耐化学性RFID标签300与图3中所示的耐热性RFID标 签100的不同之处在于间隔体310由具有极好的耐化学性的氟树脂制 成，反射板330是具有耐化学性涂层的金属板，并且使用耐化学性粘接 带320和耐化学性粘接剂331来粘接间隔体310和其它部件。由于标签 部件111的覆盖体112是由上述具有宽范围耐环境性的橡胶(比如既具有 耐热性又具有耐化学性的硅树脂橡胶)制成的，图7中所示的RFID标签 300与覆盖体112、涂敷有耐化学性材料的反射板330、耐化学性胶带320 和耐化学性粘接剂331的相应耐化学性相结合而具有极好的耐化学性。此外，与第一和第二实施方式类似，第三实施方式的耐化学性RFID 标签300的尺寸小，并具有长通信距离，并且在使用标签时可根据需要 用另一间隔体替换间隔体310。接下来，将解释本发明的第四实施方式。图8为示意性地示出了根据本发明第四实施方式的小型RFID标签 的剖视图。在图8中，将与图3中所示构成元件相同的构成元件用与图3 中所示标号相同的标号表示，并且不再重复其解释。与图3所示的RFID标签100类似，作为耐环境性，图8所示的小 型RFID标签400具有耐热性，但图8中RFID标签400的尺寸与图3中 RFID标签IOO相比得到了进一步减小。通过使用由具有高介电常数的陶 瓷材料(在此，未指定该材料，但其一个例子为氧化铝)制成的间隔体430 而进一步减小了图8中的RFID标签400的尺寸。标签部件410的天线411具有主要与间隔体430中的合成波的波长 对应的尺寸。间隔体430的比介电率越大，则合成波的波长越短。因此， 由于间隔体430的比介电率较大，所以可减小天线411的尺寸。根据图8 中的KFID标签400，间隔体430由具有高比介电率的陶瓷材料制成。因 此，与大的比介电率相应，减小了天线411的尺寸，结果，标签部件410及具有耐热性涂层的反射板420的尺寸得以减小，并且整个RFID标签 400变小。此外，由于陶瓷材料具有极好的耐热性，因此在RFID标签400内 也实现了耐热性。在第四实施方式中，图3中所示的耐热胶带140及耐 热粘接剂121用来彼此粘接间隔体410与其它部件，由此实现了小且具 有耐热性的RFID标签。此外，由于陶瓷材料具有极好的耐化学性，如果 将图7所示的耐化学性粘接带320及耐化学性粘接剂331用来粘接间隔 体410与其它部件，则也可实现与第四实施方式中的RFID标签所不同的 小且具有耐化学性的RFID标签。与第一到第三实施方式类似，第四实施方式的小型RFID标签400 具有长通信距离，并且在使用标签时可根据需要用另一间隔体替换间隔 体430。在第一到第四实施方式中的每一实施方式中，已经解释了为了提高 天线的接收强度，在使用RFID标签时用具有不同厚度或比介电率的另一 间隔体替换RFID标签的间隔体。然而，间隔体的替换并不限于提高天线 的接收强度，并且可以替换该间隔体来改变耐环境性的类型，即可替换 间隔体以从耐热型改变为耐化学型，或者从耐化学型改变为耐热型。然而，当标签体的覆盖体(例如第一到第四实施方式中的橡胶覆盖体)是 由具有广泛且极好的耐环境性的材料(比如硅树脂橡胶)制成时，也可以将 间隔体替换为另一种间隔体，从而改变耐环境性的类型。当目的是要改变耐环境性的类型时，在使用RFID标签时用例如耐 化学性间隔体(由氟树脂制成)替换耐热性RFID标签的耐热性间隔体(由 PPS树脂制成)，或者相反地，在使用RFID标签时用耐热性间隔体(由PPS 树脂制成)替换耐化学性RFID标签的耐化学性间隔体(由氟树脂制成)。当以这种方式用另一间隔体替换该间隔体时，也用另一种胶带或粘 接剂替换用于使间隔体粘接在其它部件上的胶带或粘接剂。g卩，用耐化 学性胶带或粘接剂替换耐热胶带或粘接剂，或者相反地，用耐热胶带或 粘接剂替换耐化学性胶带或粘接剂。此外，用具有耐化学性涂层的反射 板替换具有耐热性涂层的反射板，或者相反地，用具有耐热性涂层的反射板替换具有耐化学性涂层的反射板。利用上述间隔体等的替换，即使制备的RFID标签的实际工作环境 不同于设计时所假定的工作环境，也可以根据实际的工作环境来定制化 RFID标签。在以上描述中，将作为金属板的反射板120、 330和420描述为根据 本发明的反射部件的示例，但本发明并不限于此，而是例如反射部件可 以是金属箔等。在以上描述中，将作为涂敷有耐热性材料或耐化学性材料的金属板 的反射板120、 330和420描述为根据本发明的反射部件的示例，但本发 明并不限于此，而是反射部件可以是其自身具有一定程度的耐热性或耐 化学性的未涂敷的金属板。在以上描述中，间隔体与标签体的覆盖体之间的粘接强度及反射板 与间隔体之间的粘接强度都设定为使得如果用户施加一定程度的力，则 两个部件可彼此剥离，但本发明并不局限于此，而是粘接强度可以为仅 仅使间隔体与标签体的覆盖体之间的粘接可剥离的值，或者为仅仅使反 射板与间隔体之间的粘接可剥离的值。在前一种情况下，在替换间隔体 时也替换反射板。在后一种情况下，要替换反射板，并且例如在设计时 所假定的热环境或化学环境并非如此严重，且RFID标签的反射板仅是未 涂敷耐热性材料或耐化学性材料的金属板，但实际的热环境或化学环境 严重的情况下，用涂敷有适当材料的另一反射板替换RFID标签的反射 板。在以上描述中，胶带和粘接剂都用于将间隔体和其它部件相互粘接 起来，但本发明并不限于此，而是可以仅使用胶带和粘接剂中的其中一 种来将间隔体和其它部件互相粘接起来。
权利要求
1、一种RFID标签，该RFID标签包括标签部件，其中，通信天线被布线于预定的基体上，并且通过所述天线执行无线通信的电路芯片电连接到所述天线上；覆盖所述标签部件并且将所述标签部件封闭于其内的覆盖体；反射无线通信电波并且沿着所述基体延伸的反射部件；以及夹在所述覆盖体与所述反射部件之间的间隔体。
2、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述覆盖体具有水密性。
3、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述覆盖体由橡胶或 塑料制成。
4、 根据权利要求I所述的RFID标签，其中，所述间隔体粘接在所 述覆盖体和所述反射部件上。
5、 根据权利要求4所述的RFID标签，其中，所述间隔体可剥离地 粘接在所述覆盖体和所述反射部件中的至少一个上。
6、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述间隔体由PPS树 脂制成。
7、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述间隔体由PEEK树脂制成。
8、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述间隔体由氟树脂 制成。
9、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述间隔体由陶瓷材 料制成。
10、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，所述反射部件具有 耐热性。
11、 根据权利要求1所述的RFID标签，其中，利用耐热粘接部件 将所述间隔体粘接在所述覆盖体和所述反射部件的每一个上。
全文摘要
一种RFID标签，其包括标签部件，其中，通信天线被布线于预定的基体上，并且通过天线执行无线通信的电路芯片电连接到天线上；覆盖标签部件并且将标签部件封闭于其内的覆盖体；反射无线通信电波并且沿着基体延伸的反射部件；以及夹在覆盖体与反射部件之间的间隔体。
文档编号G06K19/07GK101404069SQ20081021446
公开日2009年4月8日 申请日期2008年8月28日 优先权日2007年10月5日
发明者庭田刚, 杉村吉康, 桥本繁, 野上悟, 马场俊二 申请人:富士通株式会社;富士通先端科技株式会社