高耐候电子标签的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高耐候电子标签，包括电子标签壳体、PCB微带天线、薄膜电子标签天线、电子标签天线支撑体、电子标签芯片；PCB微带天线上加工出天线的馈线、匹配网络及部分或全部天线体，电子标签芯片通过焊接方式焊接在PCB微带天线的馈线上，以提高电子标签的耐候性能，PCB微带天线与薄膜电子标签天线通过接触或耦合的方式构成电子标签天线体，以降低生产成本，本实用新型避免了普通PCB电子标签及普通封装类电子标签耐候性差的缺点，可适用于大部分户外环境长时间使用，同时易于批量生产和使用。
【专利说明】高耐候电子标签
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高耐候电子标签，特别适用于室外环境及其他恶劣环境下的
物品管理、过程管理等。
【背景技术】
[0002]电子标签技术是利用无线通信技术进行系统间通信，传递信息，从而达到目标识别的一种技术。超高频电子标签系统是自动识别技术在超高频及微波通信技术上的具体应用及发展。
[0003]由于电子标签具有信息存储量大、信息可加密、信息可更改、防水、耐腐蚀、耐高温、使用寿命长、非接触及非可视读取、识别距离远等特点，使电子标签技术在物流供应链、物品管理、生产制造、交通运输、安全防伪、人员及动物跟踪、门禁等领域具有非常广阔的应用前景，正在逐渐成为企业提高管理水平、降低企业运营成本、提高安全防护水平、参与国际竞争必不可少的手段。
[0004]从1999年电子标签技术开始登陆中国以来，经过多年的市场培养，中国近几年电子标签的应用正在形成爆发式的增长，在危险品管理、车辆通行、人员门禁、物流供应链、动物管理、监狱犯人管理、生产过程管理、城市交通管理等很多方面已经实现了一批具有代表性的应用，正在国内大面积推广，在国外，电子标签技术的应用更是如火如荼，对电子标签的需求正在逐年增加。
[0005]在电子标签的应用中，很多都需要电子标签工作于室外环境或其他恶劣环境下，当前的特种电子标签一般都是采用陶瓷厚膜电路邦定Wafer、PCB蚀刻邦定Wafer、Inlay加外壳等方式加工而成。由于陶瓷厚膜电路的电路部分一般采用银介质，而银的耐氧化性能较差，采用金线或招线邦定wafer的方式耐高低温性能价差；PCB蚀刻邦定Wafer的方式，由于PCB耐紫外线性能和耐潮湿性能较差，同时还存在金线或铝线邦定wafer的方式耐高低温性能价差的问题；Inlay加外壳的方式，inlay都是采用wafer邦定,本身耐高低温性能就比较差。以上几种方式都不适合电子标签长时间在室外或其他恶劣环境下工作，而在电力、铁路、石化、钢铁等领域急需适合在室外及其他恶劣环境下工作且成本较低的电子标签，因此开发一种适合恶劣环境工作且成本较低的高耐候电子标签具有很好的市场价值。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是开发一种可长时间工作于室外环境或其他恶劣环境的高耐候且成本较低的高耐候电子标签。
[0007]本实用新型所采取的技术方案为:高耐候电子标签包括电子标签壳体、PCB微带天线、薄膜电子标签天线、电子标签天线支撑体。
[0008]电子标签壳体采用高分子材料注塑加工或采用金属材料锻造、铸造、机加工而成，电子标签壳体组装完成后要具有防水功能；PCB微带天线采用厚度较薄的PCB覆铜板加工而成，或采用FPC柔性板加工而成，PCB微带天线上加工出天线馈线、匹配网络及部分或全部电子标签天线体，并采用焊接方式使电子标签芯片与电路连接；薄膜电子标签天线采用覆铜、覆铝薄膜或在高分子薄膜上使用导电浆料印刷加工而成，在与PCB电路板重合区域去除金属层，去除部分大于、等于或小于PCB电路板电路外沿；电子标签天线支撑体用于固定PCB电路板及电子标签天线，并安装于电子标签壳体内部，采用高分子材料加工而成。
[0009]由于本实用新型采用成熟工艺进行加工，有效降低生产成本，有利于产品的大面积推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型采用PIFA结构天线的剖面图。
[0011]图2为本实用新型采用平面结构天线剖面图。
[0012]图3为本实用新型以PCB微带天线做平面结构天线的剖面图。
[0013]图4为本实用新型以PCB微带天线做PIFA结构天线的剖面图。
[0014]图5为本实用新型采用平面结构天线的薄膜电子标签天线与中心馈电PCB微带天线装配示意图。
[0015]图6为本实用新型采用平面结构天线的薄膜电子标签天线与边馈电PCB微带天线装配示意图。
[0016]图7为本实用新型采用PIFA结构天线的薄膜电子标签天线与中心馈电PCB微带装配示意图。
[0017]图8为本实用新型采用PIFA结构天线的薄膜电子标签天线与边馈电PCB微带装配示意图。
[0018]图9为本实用新型采用PCB微带天线做平面结构天线的天线图。
[0019]图10为本实用新型采用PIFA结构天线PCB微带天线与薄膜电子标签天线的装配示意图。
[0020]在图中，(I)电子标签壳体，(2) PCB微带天线，(3)薄膜电子标签天线，(4)电子标签天线支撑体，(5)电子标签芯片。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0022]如附图1所示，高耐候电子标签包括电子标签壳体(I)、PCB微带天线(2)、薄膜电子标签天线(3)、电子标签天线支撑体(4)、电子标签芯片(5);此图所示的是PIFA天线结构的高耐候电子标签；电子标签天线支撑体(4)上设计有一个凹槽用于放置PCB微带天线
(2)，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及部分电子标签天线体，采用焊接方式使电子标签芯片(5)与馈线连接；PCB微带天线(2)芯片一面可以面向电子标签天线支撑体(4)也可背向电子标签天线支撑体(4);将PCB微带天线(2)放入到电子标签天线支撑体
(4)的凹槽内，再将薄膜电子标签天线(3)缠绕到电子标签天线支撑体(4)上，并将组合体装配到电子标签壳体(I)内；薄膜电子标签天线(3 )对应PCB微带天线(2 )位置部分的金属层要去除，去除部分大于、等于或小于PCB电路板电路外沿；电子标签天线支撑体(4)可以采用中空结构也可采用实心结构体；高耐候电子标签放置PCB微带天线(2) —面为电子标签的正面。[0023]如附图2所示，高耐候电子标签包括电子标签壳体(I)、PCB微带天线(2)、薄膜电子标签天线(3)、电子标签天线支撑体(4)、电子标签芯片(5);此图所示的是平面天线结构的高耐候电子标签；电子标签天线支撑体(4)上设计有一个凹槽用于放置PCB微带天线
(2)，此凹槽的位置可以居中也可以在偏左或偏右的位置，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及部分电子标签天线电路，并采用焊接方式使电子标签芯片(5)与馈线连接；PCB微带天线(2)芯片一面可以面向电子标签天线支撑体(4)也可背向电子标签天线支撑体(4)，薄膜电子标签天线(3)平铺到电子标签天线支撑体(4)上，并将组合体装配到电子标签壳体(I)内；薄膜电子标签天线(3)对应PCB微带天线(2)位置部分的金属层要去除，去除部分大于、等于或小于PCB电路板电路外沿；电子标签天线支撑体(4)可以采用中空结构也可采用实心结构体；高耐候电子标签放置PCB微带天线(2) —面为电子标签的正面。
[0024]如附图3所示，高耐候电子标签包括电子标签壳体(I)、PCB微带天线(2)、电子标签天线支撑体(4)、电子标签芯片(5);此图所示的是PCB微带天线做平面天线结构的高耐候电子标签；PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及全部电子标签天线体，并采用焊接方式使电子标签芯片(5)与馈线连接；PCB微带天线(2)的长与宽等于或小于电子标签天线支撑体(4)的长与宽，PCB微带天线(2)芯片一面可以面向电子标签天线支撑体(4)也可背向电子标签天线支撑体(4 )，将PCB微带天线(2 )和电子标签天线支撑体装配到电子标签壳体(I)内；电子标签天线支撑体(4)可以采用中空结构也可采用实心结构体；高耐候电子标签放置PCB微带天线(2) —面为电子标签的正面。
[0025]如附图4所示，高耐候电子标签包括电子标签壳体(I)、PCB微带天线(2 )、薄膜电子标签天线(3)、电子标签天线支撑体(4)、电子标签芯片(5);此图所示的是PCB微带天线做PIFA天线结构的高耐候电子标签；PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及全部电子标签天线，并采用焊接方式使电子标签芯片(5)与馈线连接；PCB微带天线(2)的长与宽等于或小于电子标签天线支撑体(4)的长与宽，PCB微带天线(2)芯片一面可以面向电子标签天线支撑体(4)也可背向电子标签天线支撑体(4);将PCB微带天线(2)贴附在电子标签天线支持体(4)上，再将薄膜电子标签天线(3)缠绕到电子标签天线支撑体(4)上，并将组合体装配到电子标签壳体(I)内；薄膜电子标签天线(3)只在缠绕电子标签天线支撑体(4 ) 一端有部分金属层与PCB微带天线(2 )重叠，其他与PCB微带天线(2 )接触面无金属层，垂直于PCB微带天线(2)部分、下层部分的薄膜电子标签天线(3)有金属层；电子标签天线支撑体(4)可以采用中空结构也可采用实心结构体；高耐候电子标签放置PCB微带天线(2)—面为电子标签的正面。
[0026]如附图5所示，为中心馈电平面结构天线；PCB微带天线(2)采用中心馈电；电子标签芯片(5)采用封装芯片，并使用焊接方式使之与PCB微带天线(2)的馈线相连通；薄膜电子标签天线(3)在PCB微带天线(2)位置的金属层被去除，去除的形状为环形或U形，被去除的金属层的长与宽可以大于、等于、小于PCB微带天线(2)的外沿。
[0027]如附图6所示，为边馈电平面结构天线；PCB微带天线(2)采用边馈电；电子标签芯片(5)采用封装芯片，并使用焊接方式使之与PCB微带天线(2)的馈线相连通；薄膜电子标签天线(3)在PCB微带天线(2)位置的金属层呈U字型去除，即保证金属层一边连通另一边开口，被去除的金属层的长与宽可以大于、等于、小于PCB微带天线(2)的外沿。[0028]如附图7所示，为中心馈电PIFA结构用天线；PCB微带天线(2)采用中心馈电；电子标签芯片(5 )采用封装芯片，并使用焊接方式使之与PCB微带天线(2 )的馈线相连通；薄膜电子标签天线(3)在PCB微带天线(2)位置的金属层呈环形或U形被去除，被去除的金属层的长与宽可以大于、等于、小于PCB微带天线(2)的外沿。
[0029]如附图8所示，为边馈电PIFA结构用天线；PCB微带天线(2)采用边馈电；电子标签芯片(5 )采用封装芯片，并使用焊接方式使之与PCB微带天线(2 )的馈线相连通；薄膜电子标签天线(3)在PCB微带天线(2)位置的金属层呈U字型去除，即保证金属层一边连通另一边开口，被去除的金属层的长与宽可以大于、等于、小于PCB微带天线(2)的外沿。
[0030]如附图9所示，为平面天线结构；使用PCB微带天线(2)作为整个电子标签的天线，不再使用薄膜电子标签天线(3) ;PCB微带天线(2)可以采用中心馈电也可采用边馈电。
[0031]如附图10所示，PIFA结构天线；电子标签天线部分使用PCB微带天线(2 )，地及地与天线连接部分使用薄膜电子标签天线(3)，为了保证地与天线部分的联通，薄膜电子标签天线(3)与PCB微带天线(2)有一部分要重叠，最大重叠部分不到PCB微带天线(2)的匹配网络部分；PCB微带天线(2)可以采用中心馈电也可采用边馈电。
[0032]本实用新型高耐候电子标签可以广泛应用于铁路、电力、石化、采矿、冶炼等使用环境恶劣领域的物品管理、生产过程管理等，具有加工简单、成本低廉等特点。
【权利要求】
1.一种高耐候电子标签，包括电子标签壳体(I )、PCB微带天线(2)、薄膜电子标签天线(3)、电子标签天线支撑体(4)、电子标签芯片(5);其特征在于电子标签天线体采用平面天线或PIFA天线，PCB微带天线(2)采用PCB覆铜板或FPC柔性板加工而成，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及部分或全部电子标签天线体，并采用焊接方式使电子标签芯片(5)与馈线连接；将PCB微带天线(2)、薄膜电子标签天线(3)组装到电子标签天线支撑体(4)上，并将此组合体装配到电子标签壳体(I)内；电子标签天线支撑体(4)采用中空或实心结构体；高耐候电子标签放置PCB微带天线(2)—面为电子标签的正面。
2.根据权利要求1所述的高耐候电子标签，其特征在于高耐候电子标签的电子标签天线体采用PIFA结构,PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及部分天线体；电子标签天线支撑体(4)上设计有一个凹槽用于放置PCB微带天线(2)，将PCB微带天线(2)放入到电子标签天线支撑体(4)的凹槽内，再将薄膜电子标签天线(3)缠绕到电子标签天线支撑体(4)上，并将组合体装配到电子标签壳体(I)内。
3.根据权利要求1所述的高耐候电子标签，其特征在于所述高耐候电子标签的电子标签天线体采用平面天线结构，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及部分天线体；电子标签天线支撑体(4)上设计有一个凹槽用于放置PCB微带天线(2)，将PCB微带天线(2 )放入到电子标签天线支撑体(4 )的凹槽内，再将薄膜电子标签天线(3 )平铺到电子标签天线支撑体(4)上，并将组合体装配到电子标签壳体(I)内。
4.根据权利要求1所述的高耐候电子标签，其特征在于所述高耐候电子标签的电子标签天线体采用平面结构，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及全部天线体，PCB微带天线(2)的长、宽等于或小于电子标签天线支撑体(4)的长、宽，将PCB微带天线(2)贴附在电子标签天线支撑体(4)上，并将此组合体装配到电子标签壳体(I)内。
5.根据权利要求1所述的高耐候电子标签，其特征在于所述高耐候电子标签的电子标签天线体采用PIFA结构，PCB微带天线(2)上加工出天线馈线、匹配网络及天线，薄膜电子标签天线(3 )作为电子标签天线体的地及地与天线的连通部分，PCB微带天线(2 )的长与宽等于或小于电子标签天线支撑体(4)的长与宽；将PCB微带天线(2)贴附在电子标签天线支持体(4)上，再将薄膜电子标签天线(3)缠绕到电子标签天线支撑体(4)上，在电子标签天线支撑体(4)贴附PCB微带天线(2 )的一面，薄膜电子标签天线(3 )的金属部分不可超过PCB微带天线(2)的匹配网络部分；将组合体装配到电子标签壳体(I)内。
6.根据权利要求1所述的高耐候电子标签，其特征在于所述的高耐候电子标签的PCB微带天线(2 )可以采用中心馈电或边馈电。
7.根据权利要求书I所述的高耐候电子标签，其特征在于所述的高耐候电子标签采用中心馈电的PCB微带天线(2 )时，薄膜电子标签天线(3 )对应PCB微带天线(2 )的位置的金属层要去除，去除的方式为环形或U形。
【文档编号】G06K19/02GK203480532SQ201320596930
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】王树敏 申请人:王树敏