专利名称：电子标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子标签，在IPC分类号归属于G06K19/077。
背景技术：
电子标签，即通过RFID (Radio Frequency IDentification)技术实现，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，广泛应用在物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处、动物身份标识、门禁控制、电子门票、道路自动收费等领域。电子标签的结构一般包括一基板，基板上设有天线，天线一般是蚀刻金属层或金属浆形成的，并附着在基板上，同时基本上还设有一个RFID芯片，芯片的相应接口与天线 电连接。现有的电子标签因为天线设计的原因，只能单一方向读取，不但存在死角，而且效率很低。另外的，现有的电子标签的芯片固定也不够稳定。
实用新型内容因此，本实用新型提出一种可以全方向可读取的电子标签，解决目前电子标签读取时存在死角的问题。本实用新型具体采用如下技术方案电子标签，具有一基板，基板上设有天线，基板上还设有一芯片，芯片电连接于天线。具体的，天线由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成；其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的环形，短路环部分是由一闭合曲线构成，轴线部分分别是位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条线段构成，且轴线部分的这4条线段的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条曲线段上，同时这4条线段还均连接到短路环部分的闭合曲线上，并延伸至接近短路环部分的中心位置处形成4个天线连接点，该4个天线连接点与所述芯片的4个接口电连接。进一步的，所述的芯片型号是MONZA 4QT、MONZA 4U、MONZA 4E、MONZA 4D。进一步的，所述的芯片是通过倒装方式实现与天线电连接。进一步的，所述的短路环部分的闭合曲线是圆。优选的，所述的圆的直径范围是5mm-10mm。进一步的，所述的外环部分是由4条“L”型曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的正方形。进一步的，所述的轴线部分的4条线段均是两端为直线段、中间为蛇形线段连接构成的线段。进一步的，所述的基板是采用如柔性线路板、聚氯乙烯、涤纶树脂、纸或塑料膜等材质柔软的介质材料。所述的天线是由铜、铝等良导体层通过蚀刻或将良导体浆印刷附着在基板上。[0014]本实用新型采用如上技术方案，打破了传统电子标签天线的设计思维。由于传统的电子标签只能在单一方向读取，不但存在死角，而且效率很低。而本实用新型的电子标签很好的将两个偶极子天线组合在一起，这两个天线呈90度正交，根据电磁场原理，该电子标签2个E面也好正交，所以在360度内可以任意旋转，即在球面空间的任意点均可以被读取。
图I是实施例I的示意图。图2是实施例2的示意图。图3是实施例3的示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。本实用新型的电子标签，具有一基板，基板上设有天线，基板上还设有一芯片，芯片电连接于天线。基板一般采用厚度小于Imm (非必须条件)的材质柔软的介质材料，如柔性线路板、聚氯乙烯、涤纶树脂、纸或塑料膜。天线由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成；其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的环形，短路环部分是由一闭合曲线构成，轴线部分分别是位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条线段构成，且轴线部分的这4条线段的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条曲线段上，同时这4条线段还均连接到短路环部分的闭合曲线上，并延伸至接近短路环部分的中心位置处形成4个天线连接点，该4个天线连接点与所述芯片的4个接口电连接。芯片可以采用任意一款具有4个天线连接点的RFID芯片，优选是选用MPINJ公司的MONZA系列芯片，如MONZA 4QT,MONZA 4U、M0NZA 4E、MONZA 4D 等。天线的长度为半波振子长度。一般的，该天线为铜、铝或银等良导体层通过覆板蚀亥IJ，或采用良导体浆液(如银浆)将线路印刷附着在基板上。一般的，天线金属导线的宽度是
0.5mm 2mm (非必须条件)。芯片与天线电连接可以采用传统的焊接或邦定形式的芯片安装方式；更优选的是采用倒装(Flip chip)方式进行连接，是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷机板相结合此技术替换常规打线接合。采用倒装方式连接的电子标签的厚度可以降低到0. 5_ 1_，这样在安装方面会更加方便，并且更美观。基于上述的天线设计原理，可以设计出多种具体走线图形的天线形式。如外环部分是由4条“L”型曲线段、或“n”型线段、或1/4圆弧线段等，短路环部分是圆形、或圆角的四星型、或圆角的八星型等，轴线部分的4条线段是两端为直线段、中间为蛇形线段连接构成的线段、或直线段、或锯齿波线段等。通过这些组合可以实现多种多样的天线走线图形。下面以一个优选的天线设计形式来展示本实用新型。实施例I (最佳实施例)参阅图I所示，作为优选实施例一的电子标签，具有一基板1，基板I上设有天线2，基板I上还设有一芯片(图未示出)，芯片电连接于天线2。天线2由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成。其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的环形。分别是横轴左部的“L”型曲线段7、横轴右部的“L”型曲线段8、纵轴上部的“L”型曲线段4和纵轴下部的“L”型曲线段3，4条“L”型曲线段3、4、7、8环绕成存在4个缺口 Al、A2、A3、A4的不闭合的正方形。短路环部分是由一闭合曲线构成，该闭合曲线是一个圆，包括1/4圆弧段11、12、13、14。轴线部分分别是位于横轴左部的线段9、位于横轴右部的线段10、位于纵轴上部的线段6和位于纵轴下部的线段5构成，这4条线段5、6、9、10均是两端为直线段、中间为蛇形线段连接构成的线段。且轴线部分的这4条线段5、6、9、10的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条曲线段3、4、7、8上，同时这4条线段5、6、9、10还均连接到短路环部分的闭合曲线上，并延伸至接近短路环部分的中心位置处15形成4个天线连接点BI、B2、B3、B4，该4个天线连接点BI、B2、B3、B4与芯片的4个接口电连接。实施例一的“L”型的曲线段7、“L”型的曲线段8、蛇形的线段9、蛇形的线段10、 1/4圆弧段11、1/4圆弧段12、1/4圆弧段13、1/4圆弧段14构成了水平面的天线，L”型的曲线段3、L”型的曲线段4、蛇形的线段5、蛇形的线段6、1/4圆弧段11、1/4圆弧段12、1/4圆弧段13、1/4圆弧段14构成了垂直面的天线。因为，1/4圆弧段11、12、13、14的圆形短路环共用于两个天线，所以在天线设计时是个关键点。当调节水平方向天线时，我们可以先调节中间的短路环部分，如果频率还偏高，就调节蛇形的线段9和10，“L”型的曲线段7和8起到微调的作用。同理，调节垂直方向天线时，也先调节1/4圆弧段11、12、13、14的短路环部分，调节完之后，在调节蛇形的线段5和6，L”型的曲线段3和4进行微调。需要说明的是，1/4圆弧段11、12、13、14构成的短路环部分要兼顾水平和垂直方向天线，不然两个方向天线性能会有差异，短路环的作用可以使天线频率迅速向下偏。但短路环过大，过小都不行，过大会使天线的接收功率变大，过小会使天线的带宽变窄，从而使天线接收不稳定。为保障电子标签频率范围在860 960MHz内的RFID信号良好，实施例中的短路环的圆的直径范围优选是5_-10_。另外，短路环同样还有近场耦合以及防静电的作用，能使标签的寿命增长。实施例2 参阅图2所示，该实施例二同样是基于上述的天线设计原理而变化的不同的走线的天线图形。具体是该电子标签具有一基板1’，基板I’上设有天线2’，基板I’上还设有一芯片(图未示出)，芯片电连接于天线2’。天线2’由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成。其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条1/4圆弧段3’、4’、7’、8’绕成存在4个缺口 A1、A2、A3、A4的不闭合的圆形。短路环部分是由一闭合的菱形构成，包括4条直线段11’、12’、13’、14’。轴线部分则分别是位于横轴左部的直线段9’、位于横轴右部的直线段10’、位于纵轴上部的直线段6’和位于纵轴下部的直线段5’构成，且轴线部分的这4条直线段5’、6’、9’、10’的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条1/4圆弧段3’、4’、7’、8’上，同时这4条直线段5’、6’、9’、10’还均连接到短路环部分的菱形上，并延伸至接近短路环部分的菱形中心位置处15’形成4个天线连接点BI、B2、B3、B4,该4个天线连接点BI、B2、B3、B4与芯片的4个接口电连接。[0030]实施例3 参阅图3所示，该实施例二同样是基于上述的天线设计原理而变化的不同的走线的天线图形。具体是该电子标签具有一基板1”，基板I”上设有天线2”，基板I”上还设有一芯片(图未示出)，芯片电连接于天线2”。天线2”由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成。其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条折线段3”、4”、7”、8”绕成存在4个缺口 A1、A2、A3、A4的不闭合的类似中国八卦的正八边形。短路环部分是由一个闭合的正八边形构成，包括4条折线段11”、12”、13”、14”。轴线部分则分别是位于横轴左部的锯齿波段9”、位于横轴右部的锯齿波段10”、位于纵轴上部的锯齿波段6”和位于纵轴下部的锯齿波段5”构成，且轴线部分的这4条锯齿波段5”、6”、9”、10”的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条折线段3”、4”、7”、8”上，同时这4条锯齿波段5”、6”、9”、10”还均连接到短路环部分的正八边形上，并延伸至接近短路环部分的正八边形中心位置处15”形成4个天线连接点BI、B2、B3、B4，该4个天线连接点B1、B2、B3、B4与芯片的4个接口电连接。·[0032]各实施例中的电子标签在芯片的焊接部分与传统的电子标签有很大差异，传统电子标签芯片作为天线接口有四个凸点，而实际与天线相接触的只有两个接口的凸点，所以芯片和天线的牢固度不是很好。实施例中的电子标签在设计时结合芯片，将芯片的四个接口的凸点分别压在了四个天线角上，即天线连接点BI、B2、B3、B4，使的天线的接触面积更大，从而加大了芯片和天线的牢固度，相对传统工艺，牢固度至少增加一倍。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.电子标签，具有一基板，基板上设有天线，基板上还设有一芯片，芯片电连接于天线，其特征在于天线由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成；其中，外环部分是由位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的环形，短路环部分是由一闭合曲线构成，轴线部分分别是位于横轴左部、右部和位于纵轴上部、下部的4条线段构成，且轴线部分的这4条线段的一端均是分别连接到外环 部分的对应的4条曲线段上，同时这4条线段还均连接到短路环部分的闭合曲线上，并延伸至接近短路环部分的中心位置处形成4个天线连接点，该4个天线连接点与所述芯片的4个接口电连接。
2.根据权利要求I所述的电子标签，其特征在于所述的芯片型号是MONZA4QT、MONZA4U、MONZA 4E 或 MONZA 4D。
3.根据权利要求I或2所述的电子标签，其特征在于所述的芯片是通过倒装方式实现与天线电连接。
4.根据权利要求I所述的电子标签，其特征在于所述的短路环部分的闭合曲线是圆。
5.根据权利要求4所述的电子标签，其特征在于所述的圆的直径范围是5mm-10mm。
6.根据权利要求I所述的电子标签，其特征在于所述的外环部分是由4条“L”型曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的正方形。
7.根据权利要求I所述的电子标签，其特征在于所述的轴线部分的4条线段均是两端为直线段、中间为迂回曲折线段连接构成的线段。
专利摘要本实用新型涉及电子标签，在IPC分类号归属于G06K19/077。一种电子标签，具有一基板，基板上设有天线，基板上还设有一芯片，芯片电连接于天线。天线由外围的外环部分、中间的短路环部分、以及连接外环部分和短路环部分的轴线部分组成；其中，外环部分是由4条曲线段环绕成存在4个缺口的不闭合的环形，短路环部分是由一闭合曲线构成，轴线部分的4条线段的一端均是分别连接到外环部分的对应的4条曲线段上，同时这4条线段还均连接到短路环部分的闭合曲线上，并延伸至接近短路环部分的中心位置处形成4个天线连接点，该4个天线连接点与所述芯片的4个接口电连接。本实用新型的电子标签用于物流和供应管理、生产制造和装配、门禁控制、电子门票、道路自动收费等领域。
文档编号H01Q1/38GK202795424SQ20122040483
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者邱方, 邱延伟 申请人:厦门信达物联科技有限公司