MXPA00012138A - Tarjeta de identificacion de radiofrecuencia que tiene una antena integrada a un articulo - Google Patents

Tarjeta de identificacion de radiofrecuencia que tiene una antena integrada a un articulo

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MXPA00012138A
MXPA00012138A MXPA/A/2000/012138A MXPA00012138A MXPA00012138A MX PA00012138 A MXPA00012138 A MX PA00012138A MX PA00012138 A MXPA00012138 A MX PA00012138A MX PA00012138 A MXPA00012138 A MX PA00012138A
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MX
Mexico
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antenna
radio frequency
frequency identification
identification card
substrate
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MXPA/A/2000/012138A
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Noel H Eberhardt
Sanjar Ghaem
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Motorola Inc
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Abstract

Una tarjeta de identificación de radio frecuencia (14), utiliza una antena (22), formando una asociación con y asíintegral a un articulo, paquete, contenedor de paquete, etiqueta y/o banda de identificación (10) . En una modalidad preferida, un ensamble de circuito chip o pastilla cristalina de material semiconductor de tarjeta de identificación de radio frecuencia (12), estáfijado al artículo (10), y acoplado eléctricamente a la antena (22), formada sobre el artículo (10). Se forma una antena preferida imprimiendo un patrón conductivo sobre el artículo usando una tinta conductiva.

Description

I TARJETA DE IDENTIFICACIÓN DE RADIOFRECRUENCIA QUE TIENE UNA ANTENA INTEGRADA A UN ARTICULO CAMPO Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente solicitud se refiere a la siguientes 5 solicitudes de patente de los Estados Unidos comúnmente concedidas Ted Geiszler y asoc . "Etiqueta electrónica con energía remota y método asociado y exitador/lector asociado" no. de serie 08/540,813 presentada el ll de octubre de 1995, número de agente IND00701; Víctor Alien Vega y asoc. "Sistema 10 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia usando tarjetas arregladas para acoplar a tierra", número de ser e 09/031 848 presentada el 27 de febrero de 1998, número de agente IND10153, Víctor Alien Vega y asoc. "tarjeta de identificación de radiofrecuencia arreglada, para almacenar 15 magnéticamente información del estado de tarjeta" número de serie 09/041 480, presentada el 12 de marzo de 1998, número de agente IND10146; y Víctor Alien Vega y asoc. "tarjeta de identificación de radiofrecuencia con un estado de circuito programable" número de serie 09/045 357, presentada el 20 de 20 marzo de 1998, número de agente IND10164, las presentaciones de esas solicitudes antes mencionadas se incorporan aquí expresamente como referencia y con el mismo efecto como si tales descripciones se presentaran total y completamente aquí . 25 SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en lo general al campo de tarjetas de identificación de radiofrecuencia que incluyen pero no se limitan a tarjetas de identificación de radiofrecuencia que tienen una antena integrada al artículo. Las tarjetas de identificación de radio frecuencias y los sistemas de identificación de radiofrecuencia son conocidos y encuentran numerosos usos. Por ejemplo tarjetas de identificación de radiofrecuencia se usan frecuentemente para la identificación personal en aplicaciones de centinela de compuerta automatizada protegiendo edificios o áreas aseguradas. La información almacenada en la tarjeta de la identificación de radiofrecuencia identifica la persona que busca acceso al edificio asegurado. Un sistema de tarjeta de identificación de radiofrecuencia conventientemente provee para la lectura la información desde la etiqueta de identificación de radiofrecuencia a una pequeña distancia usando radiofrecuencia (RF) en una tecnología de transmisión de datos. Más típicamente, el usuario simpl€?mente detiene o coloca la tarjeta de identificación de radiofrecuencia cerpa de una estación base que transmite una señal de exitación a la circuitería de potencia de la tarjeta de identificación e radiofrecuencia contenida en la tarjeta de identificación de radiofrecuencia. Las circuitería responsable a la señal de exitación comunica la información almacenada desde la tarjeta de identificación de radiofrecuencia a la estación base, que recibe y decodifica la información. En lo general 3.as tarjetas de identificiación de radiofrecuencia son capaces de retener y en operación, transmitir una cantidad substancial de información, información suficiente para identificar de manera única individuos, paquetes, inventarios y similares. Una tecnología típica para energizar y leer qna tarjeta de identificación de radiofrecuencia es el acoplamiento inductivo o una combinación de acoplamiento pe potencia inductiva y acoplamiento de datos capacitiva. El acoplamiento inductivo utiliza un elemento de bobina en la tarjeta de la identificación de radiofrecuencia. El elemento de bobina es exitado (o "energizado") por una señal de exitación desde la estación base para proveer energía a la circuitería de tarjeta de identificación de radiofrecuencia. La bobina de tarjeta de identificación de radiofrecuencia o una segunda bobina de tarjeta puede usarse para transmitir y recibir la información almacenada entre la tarjeta de identificación de radiofrecuencia y la estación base. L^as tarjetas de identificación de radiofrecuencia basándose en acoplamiento inductivo son sensibles a la orientación de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia con respecto a la estación base puesto que el campo creado por la señal de exitación, debe intersectar al elemento de bobina en básicamente un ángulo recto para un acoplamiento efectivo.
Los márgenes de lectura para dispositivos acoplados inductivamente son generalmente del orden de varios centímetros. Distancias de lecturas mas largas son deseables y para ciertas aplicaciones tales como identificación electrónica, animal, persecución de equipaje, persecución de parcelas y aplicaciones del manejo de inventario, son necesarias. Otra tecnología para la energía y leer tarjetas de identificación de radiofrecuencia es el acoplamiento electrostático tal como el que se emplea en los sistemas de tarjeta de identificación de radiofrecuencia y tarjetas de identificación de radiofrecuencia presentadas en las solicitudes en las que se hace referencia anteriormente. Estos sistemas proveen ventajosamente distanciap, lectura/escritura básicamente aumentadas sobre aquellas disponibles en la técnica anterior. Otra ventaja derivada del uso de los sistemas de tarjetas en ellas presentadas, es que el usuario no necesita poner la tarjeta de identificación de radiofrecuencia en una proximidad inmediata a la estación base o substancialmente orientar la tarjeta con respecto a la estación base. Es por lo tanto posible incorporar los elementos de antena de la estación base en por ejemplo, un pasillo o un vestíbulo, un transportador de paquete o un sistema de selección de artículo y energizar la tarjeta y leer la información de la tarjeta a una distancia mayor.
Para acoplar, ya sea las señales inductivas o electrostáticas entre la estación base y la tarjeta de identificación de radiofrecuencia, la tarjeta necesariamente incluye una antena que tenga cuando menos uno y frecuentemente dos elementos de antena. Típicamente un circuito chip, pastilla cristalina de material semiconductor, de tarjeta y la antena están acoplados eléctricamente y unidos a un substrato de tarjeta. Las dimensiones de la tarjeta, gobernadas por las dimensiones del substrato de tarjeta se mantienen entonces típicamente bastante pequeñas. Por lo tanto, la antena tiene un tamaño en lo general limitado. Sin embargo, una antena mas pequeña afecta de manera adversa las distancias de lectura. También, la antena se forma necesariamente coplanar con el substrato de tarjeta haciendo potencialmente influyente la orientación de la tarjeta. Debido a que es indeseable y generalmente impráctico fabricar la tarjeta de identificación de radiofrecuencia más grande, el tamaño efectivo de la antena permanece limitado. Y, el diseño típicamente plano de la tarjeta también limita la antena a una configuración plana sensible a la orientación. A la fecha tarjetas de identifición de radiofrecuencia han sido manufacturadas como unidades autocontenidas, esto es chip de circuito de tarjeta, antena y substrato como un paquete único. Por lo tanto, no únicamente ha establecido el tamaño y la configuración de la antena problemas, con el funcionamiento de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia, sino que la antena contribuye de manera importante al costo de una tarjeta terminada. Aplicaciones para la tarjeta de identificación de radiofrecuencia, incluyen bandas de identifición personales, tarjetas de identificación de artículo y/o paquetes y tarjetas de control de artículo electrónico. En muchas de estas aplicaciones la banda de identificación, el artículo y/o el paquete es básicamente mayor que la tarjeta de identificación de radiofrecuencia usada para proveer la información de identificación, sin embargo, el tamaño de la banda de identificación, el artículo o paquete no ha ofrecido una oportunidad para aumentar el tamaño o reducir la sensibilidad a la orientación de la antena de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia autocontenida . Así, hay necesidad de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia mejorada. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBlfJOS Modalidades ejemplares referidas de la invención se ilustran en los dibujos anexos, en los cuales las siglas de referencia iguales, representan partes iguales. La figura 1, es una vista de conjunto explotado de tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La figura 2, es una vista de corte transversal tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1; La figura 3, es una vista en perspectiva de n conjunto de chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia, parcialmente interrumpido para mostrar un elemento conductor ahí formado; La figura 4, es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3; La figura 5, es una vista de conjunto explotado de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La figura 6, es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 5; La figura 7, es una vista en perspectiva de un conjunto de chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia; La figura 8, es una vista en corte transve sal tomado a lo largo de la línea 8-8 de la figura 7; La figura 9, es una vista de conjunto explotado de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad preferida alternativa de la presante invención; La figura 10, es una vista en corte transversal, tomado a lo largo de la línea 10-10 de la figura 9; La figura 11, es una vista en corte transversal similar a la figura 10 y que ilustra otra modalidad alternativa preferida de la presente invención; La figura 12, es una vista en corte transversal de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad alternativa preferida de la presente invención; La figura 13 en una vista en corte transversal de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad preferida alternativa de la presente invención; La figura 14 es una vista en corte transversal de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con una modalidad preferida alternativa de la presante invención; La figura 15 es una vista en perspectiva de un recipiente de paquete no ensamblado de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La figura 16 es una vista en perspectiva de un recipiente de paquete ensamblado de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. Las tarjetas de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con modalidades de la presente invención, utilizan una antena formada en asociación y así integral con: un artículo, un paquete, un recipiente de paquete, etiqueta y/o banda de identificación ("artículo" ). En una modalidad preferida de la presente invención, un ensambLe o conjunto de chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia se fija al artículo y queda acoplada eléctricamente a la antena formada sobre el artículo. Imprimiendo un patrón conductivo sobre el artículo usando tinta conductora, forma una antena preferida. Refiriéndonos a la figura 1 de los dibujos, se muestra una tarjeta de identificación 14, de radiofrecuencia en una vista explotada del conjunto que incluye un artícelo 10 y un conjunto o ensamble, chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia (ensamble chip) 12. El artículo 10 se muestra generalmente como un substrato 16, formado de una hoja de material que tiene una primera superficie 18 y una segunda superficie 20. Se apreciara que el substrato 16 puede formar la base para una banda de identificación personal, una etiqueta, un recipiente de paquete (tal como una caja o sobre) y similares. Además, el material del substrato puede ser cualquier material adecuado para la aplicación particular tal como plástico (incluyendo poliéster y material poliéster metalizado), papel, papel sintético, papel reforzado, cartulina, cartulina recubierta de papel sintético y similares . Como se describirá con respecto a modalidades preferidas alternativas, de la invención, mas adelante, un chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia puede unirse directamente a un substrato arreglado con una antena integralmente formada . El arreglo del ensamble de chip 12 provee conveniencia de fabricación puesto que muchos en conjuntos de chip pueden producirse en gran cantidad usando técniqas automatizadas. Los conjuntos de chip 12 son relativamente pequeños en el orden de cuadrados 1-2 cm, y así más fácil de almacenar, enviar y manejar con respecto al artículo con que se une. Además el ensamble chip 12, como se describirá provee una manera sustancialmente simplificada de unir el chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia a un artículo, y al mismo tiempo acoplarlo a la antena formada integralmente. Formada en la primer superficie 18, hay una antena 22 que incluye un primer elemento de antena 24 y un segundo elemento de antena 26 cada uno de los elementos de antena 24 primeros y el elemento de antena segundo 26 están formados desde un material conductivo que está unido o fijado de otra manera a y así hecho integral con el artículo 10. IVfás preferentemente cada uno de los primeros elementos de antena 24 y de los segundos elementos de antena 26 se forman por impresión, usando un medio adecuado conductivo imprimible. Por ejemplo, una tinta conductiva basándose en carbón/grafito forma una antena efectiva 22 al imprimirse sobre papel y/o cartulina. Papeles sintéticos y recubierto pueden alternativamente usarse, pero con un costo aumentado. Tintas de plata y otras de metales preciosos pueden usarse particularmente para imprimirse sobre materiales plásticos, pero son menos preferidas debido a los altos costos del material . La antena 22 se muestra que tiene una forma generalmente interrumpida de "H" que sería adecuada para usarse en una aplicación de señal electrostática. Se apreciará que otros patrones más adecuados para, por ejemplo acoplamiento inductivo pueden imprimirse sin salir del alcance normal de la presente invención. Cada uno de los primeros elementos de antena 24 y los segundos elementos de antena 26 incluye generalmente en el centro del patrón interrumpido "H" respectivamente, una primera región de acoplamiento 28 y una segunda región acoplamiento 30. Más preferentemente la antena 22 puede ser hecha sustancialmente mayor que en la construcción tradicional de tarjeta de identificación de radiofrecuencia, aproximándose al área de superficie de la superficie 18. Cada una de la primera región de acoplamiento 18 y una región de acoplamiento 30 incluye un área de almohadilla conductiva para acoplar eléctricamente al ensamble chip 12 por medio de una capa 34 a un adhesivo anisotrópico (fig. 2) . Un adhesivo anisotrópico preferido es 3M 9703 adhesivo obtenible desde la firma 3M Corporation. El adhesivo preferido es anisotrópico porque conduce en la dirección z o vertical únicamente (fig. 1) . El adhesivo se fabrica para incluir bolas o pellets de tamaño micro, recubiertas metálicamente en un substrato adhesivo que hace contaqto eléctrico desde la superficie superior a la superficie inferior de la capa adhesiva 34. No se hace contacto eléctrico ni en la dirección X o Y, esto es en el plano de la capa adhesiva 34. Así el adhesivo puede aplicarse en una capa completa sin corto circuito a través de conductores adyacentes . Con referencia entonces a la figura 2 y mayor referencia a la figura 3 y la figura 4 un ensamble de chip 12 incluye un substrato 36 sobre el cual se forma un patrón conductivo 37 que incluye un primer miembro conductivo 38 y un segundo miembro conductivo 40. El substrato 36 ps preferentemente una hoja flexible de papel delgada, de plástico de papel sintético u otro material similar prefiriéndose el papel como material substrato de bajo costo. Cada uno de los primeros miembros conductivos 38 y segundos miembros conductivos 40 están formados preferentemente por imprimir el patrón conductivo 37 sobre el substrato 36 usando un medio conductivo imprimible adecuado. Tintas conductivas adecuadas incluyen tintas que portan carbón/crrafito, tintas que portan metales preciosos y similares, seleccionados para compatibilidad con el substrato 36. Como se ve en la figura 3, un patrón conductivo preferido 37 formado por el primer miembro conductivo 38 y un segundo miembro conductivo 40 es una "H" interrumpida que provee un área sustancial para acoplar la antena 22 y proveer una primera región de acoplamiento chip 42 y una segunda región de chip 44 respectivamente. Fijado al substrato 36 acoplado a la primera y segunda región 43 y 44 por medio de la capa 44 está un circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia ("circuito chip") 46. En una modalidad de lectura/escritura, el circuito chip 46 puede construirse ventajosamente desde un circuito chip TEMIC E5550 (disponible de Temic North America, Inc. Basking Ridge, New Jersey) . En una modalidad de solame?te lectura, se puede usar un Indala 1341 circuito chip (disponible de Motorola Indala Corporation, San José California) . El circuito chip 46 está formado con una primera almohadilla conductiva 48 y una segunda almohadilla 50 arreglada para acoplarse al patrón coductivo 37, como se muestra la primera almohadilla conductiva 48 y la segunda almohadilla conductiva 50 son almohadillas "hinchadas" . Esto es se proyectan hacia afuera desde la superficie del circuito chip 46 en contraste a almohadillas "de superficie" que están formadas substancialmente coplanares con la superficie exterior de un circuito chip.
Cuando se fija al substrato 36 la primera almohadilla conductiva 48 primero hace contacto con la primera región de acoplamiento chip 42 y una almohadilla conductiva 50 hace contacto con la segunda región de acoplamiento chip 44, proveyendo un acoplamiento eléctrico funcional intermedio. Una región pequeña 52 de la capa 34 está ligeramente comprimida entre el chip de circuito 46 y el substrato 36 formando un enlace mecánico fuerte del circuito chip 46 al substrato 36, ninguna preferencia particular existe para el uso de almohadillas hinchadas y ya sea almohadillas de superficie o almohadillas con receso (esto es almohadillas conductivas formadas con receso dentro de una superficie externa del circuito chip 46) pueden seleccionarse basándose en el costo y en la aplicación particular. Como se aprecia por la discusión anterior y de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 14 esta formada juntar el ensamble circuito chip 12 al articulo 10 teniendo una antena formada integralmente 22. La única limitación de tamaño para la antena 22 es así el área de superficie del artículo 10 no conductivo y/o no metálico. De esta manera una antena sustancialmente más grande que de otra manera sería posible como una tarjeta de identificación de radiofrecuencia tradicional, puede conseguirse. Los beneficios perseguidos incluyen distancias de lectura aumentadas y su sensibilidad a la orientación reducida potencialmente. Adicionalmente, la antena 22 puede imprimirse sobre el artículo usando tinta conductiva barata que porpe carbón/grafito, y puede formarse en un número se superficies no coplanares y/o no paralelas del artículo 10 reduciendo así la sensibilidad a la orientación. Así las mejoras de funcionamiento se consiguen con costos reducidos. Ahora con referencia a la figura 5 de los dibujos, se muestra un conjunto o ensamble explotado de una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 114 que incluye un artículo 110 y un ensamble chip de circuito de tarjeta de identificación de radiofrecuencia ("ensamble chip") 112. El artículo 110 se muestra generalmente como un substrato 116 formado desde una hoja de material que tiene una primera superficie 118 y una segunda superficie 120. Se apreciará que el substrato 116 puede formar la base para una banda de identificación personal, una etiqueta, un recipiente de paquete (tal como una caja o sobre) y similares. Además, el material del substrato puede ser cualquier material adecuado para la aplicación particular, tal como papel, plástico (incluyendo poliéster y material poliéster metalizado) papel sinténtico, papel reforzado, cartulina, cartulina recubierta de papel sintético y similares, proveyendo el papel un material de substrato adecuado de bajo costo y así preferido. Formado en la primera superficie 118, hay una antena 122 que incluye un primer elemento de antena 124 y µn segundo elemento de antena 126. Cada uno de los elementos de antena primero 124 y los segundos 126, están formados de un material conductivo que está unido o fijado de otra manera a y así hecho integral con el artículo 110. Más preferentemente cada uno de los primeros elementos de antena 124 y el segundo elemento de antena 126 están formados por impresión, usando un medio conductivo imprimible adecuado. Por ejemplo, una tinta conductiva basada en carbón/grafito forma una antena efectiva 122 al imprimirse en papel cartulina, cartulina recubierta y/o papel sintético. Tinta de plata y otras tintas de metales preciosos pueden usarse particularmente para la impresión de materiales plásticos, pero son menos preferidos debido a los altos costos del material. La antena 22 se muestra teniendo una forma de "H" interrumpida como ser£a conveniente para usarse en una aplicación de señal electrostática. Se apreciará que otros patrones son adecuados, por ejemplo, acoplamiento inductivo puede imprimirse sin separarse del alcance de la presente invención. Cada uno de los primeros elementos de antena 124 y del segundo elemento de antena 126, incluyen generalmente en el centro del patrón interrumpido "H" efectivamente una primera región de acoplamiento 128 y una segunda región de acoplamiento 130. Mas preferentemente, la antena 122 puede hacerse substancialmente mayor que en la construcción tradicional de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia acercándonos al área superficial de la superficie 118. Cada una de las primeras regiones de acoplamiento 128 y de las segundas regiones de acoplamiento 130 incluye un ara de almohadilla conductiva para acoplarse eléctricamente al ensamble y chip 112 por medio de una capa adhesiva 134 y una capa adhesiva 135 (figura 6) . Puesto que la capa adhesiva 134 y la capa adhesiva 135 están separadas una de la otra sobre el ensamble chip 112, puede usarse un adhesivo isotrópico. Un adhesivo isotrópico preferido es 8001 obtenible desde Adhesives Research, Inc. Con referencia a la figura 6 y más referencia a la figura 7 y la figura 8 el ensamble chip 112 incluye un substrato 136 sobre el cual se forma un patrcm conductivo 137 incluyendo un primer miembro conductivo 138 y un segundo miembro conductivo 140. El substrato 136 es preferentemente una hoja flexible delgada de papel plástico, papel sintético u otro material similar. Cada uno del primer miembro conductivo 138 y el segundo miembro conductivo 140, están formados preferentemente por el patrón conductivo impreso 137 en el substrato 136 usando un medio conductivo imprimible adecuado. Tintas conductivas adecuadas incluyen tintas con carbón/grafito, tintas con metales preciosos y similares seleccionadas para compatibilidad con el substrato 136. Como se ve en la figura 7, un patrón conductivo preferido 137 formado por el primer miembro conductivo 138 y un segundo miembro conductivo 140, es una "H" que interrumpida o quebrada que provee un área substancial para acoplarse a la antena 122 y proveer una primera región de acoplamiento 142 y una segunda región de acoplamiento 144, respectivamente.
Fijado al substrato 136 usando un adhesivo aidecuado tal como un adhesivo epoxi, hay un circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia ("circuito chip") 146. En una modalidad lectura/escritura, el circuito chip 146, puede construirse ventajosamente desde el circuito chip TEMIC e5550 y en una modalidad únicamente de lectura desde el circuito Indala 1341. El circuito chip 146 e^tá formado por una primera almohadilla conductiva y una segunda almohadilla conductiva (no mostrada) para acoplar a ?ia antena, tal como una antena 22. Las almohadillas primera y segunda, pueden ser almohadillas "superficiales!1, alhomadillas "en receso", o almohadillas hinchadas" como se desee. El circuito chip 146 está fijado al substrato lß6 estando las almohadillas conductivas primera y segunda mirando en contra del substrato 136. Una vez fijada al substrato 136, una capa de adhesivo conductivo 148 acopla eléctricamente la primera almohadilla conductiva a la primera región de acoplamiento de chip 142 y una capa de adhesivo conductivo 150 acopla eléctricamente la segunda almohadilla conductiva a una segunda región de acoplamiento chip 44 proveyendo un acoplamiento eléctrico funcional entre ellos. Similarmente a la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 114 la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 114 se forma al juntar el ensamble de circuito chip 112 al artículo 110 tendiendo una antena 122 formada integralmente. Así, el único límite de tamaño para la antena 122 es el área superficial no conductiva no metálipa disponible del artículo 10. En esta manera una antena sustancialmente mas grande, de lo que seríei de otra manera posible proveer en una tarjeta tradicional de identificación de radiofrecuencia, puede conseguirse. También la sensibilidad a la orientación puede reducirse al formar la antena 122 sobre superficies no paralelas. Los beneficios directos incluyen distancias de lectura aumentadas, sensibilidad a la orientación reducida potencialmentp y costos reducido. Una pluralidad de ensambles chip 12 o 112, pueden prepararse y fijarse a un medio de transporte (no mostrado) por medio de la capa 34 y la capa 134 y una capa 1^5, respectivamente. El medio de transporte permite un retiro fácil de los conjuntos chip individuales de ahí puede ser una hoja o rollo de material. Desde el medio de transporte un ensamble o conjunto chip puede retirar y luego fijarse a un artículo. Por ejemplo, en una operación de inventario y empaquetamiento, a medida que los paquetes se ensamblan, los conjuntos chip pueden aplicarse como sea necesario para dar seguimiento o perseguir tales paquetes . Refiriéndonos ahora a la figura 9 de los dibujos, mostrado en una vista de conjunto explotado, se ve la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 214 formada directamente al juntar un circuito chip 246 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia a un artículo 210 que tenga una antqna formada integralmente 222. El artículo 210 se muestra generalmente como un substrato 216 formado de una hoja de material que tiene una primera superficie 218 y una segunda superficie 220. Se apreciara que el substrato 216 pu^de formar la base para una banda de identificación personal, una etiqueta, un recipiente de paquete (tal como una caja o sobre) y similares. Además el material substrato puede ser cualquier material adecuado para la aplicacióm particular tal como papel, plástico (incluyendo poliéster y material poliéster metalizado) papel sintético, papel reforzado, cartulina, cartulina recubierta y similares.. Formada sobre la primera superficie 218 esta upa antena 222 que incluye un primer elemento de antena 224 y un segundo elemento de antena 226, cada uno de los primerps elementos de antena 224 y de los segundos elementos de antena 226 están formados de un material conductivo que está unido o fijado de otra manera, y así hecho integral con el artículo 210. Más preferentemente, cada uno del primer elemento de antena 224 y del segundo elemento de antena 226 están formados por impresión, usando un medio conductivo imprimible adecuado. Por ejemplo, una tinta conductiva basada en carbón/grafito forma una antena efectiva 222 con cartulina recubierta de papel sintético y/o papel sintético donde se imprime. Tintas de plata y otros metales preciosos pueden usarse particularmente para la impresión sobre materiales plásticos, pero se prefieren menos debido a los altos costos del material. La antena 222 se muestra que tiene una forma interrumpida en "H" como sería adecuada para usarse en una aplicación de señal electrostática. Se apreciará que otros patrones más adecuados por ejemplo para un acoplamiento inductivo pueden imprimirse sin separarse del alcance normal de la presente invención. Cada uno de los primeros elementos de antena 224 y de los segundos elementos de antena 226 incluye en lo general en el centro del patrón "H" interrumpido respectivamente, una primera región de acoplamiento 228 y una segunda región de acoplamiento 230. Más preferentemente la antena 222 puede hacerse substancialmente más grande, aproximando el área superficial de la superficie 218 del artículo 210 que en una construcción tradicional de tarjeta de identificación de radiofrecuencia. Refiriéndonos ahora a la figura 10, el circuito chip 246 está unido al artículo 210 por medio de una capa 234 de un adhesivo anisotrópico. En un modalidad de lectura/escritura, el circuito chip 146 puede construirse ventajosamente del TEMIC e5550 circuito, y en una modalidad únicamente de lectura desde el circuito Indala 1341. El circuito chip 246 se forma con una primera almohadilla conductiva 248 y una segunda almohadilla conductiva 250 para acoplarse a la antena 222. Como se muestra, la primera almohadilla conductiva, 248 y la segunda almohadilla conductiva 250 son almohadillas "hinchadas", sin embargo almohadillas de superficie, almohadillas con receso u otras almohadillas conductivas adecuadas formadas sobre el circuito chip 246 pueden usarse. La almohadilla 248 y la almohadilla conductiva 250 están arregladas para hacer contacto eléctrico respectivo en la primer región de acoplamiento chip 242 y en una segunda región de acoplamiento 244 proveyendo un acoplamiento eléctrico funcional entre ellas. Una pequera región 252 de la capa 234 queda ligeramente comprimida entre el circuito chip 246 y el substrato 216 formando un fuerte enlace mecánico. Una hoja protectora no mostrada puede entonces aplicarse sobre el circuito chip 246 y la capa 234. Con referencia a la figura 11, la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 314 de acuerdo con todavía otra modalidad preferida alternativa, se muestra con cifras de referencia iguales indicando elementos iguales, como se mostró y describió con respecto a la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 314. Así y como se ve en la figura 11 la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 2jl4 está formada por juntar directamente el circuito chip 246 a un artículo 310, que tenga una antena formada integralmente 222. El artículo 310 incluye un substrato 316 que está formado por una región comprimida localmente 317, en la cual el circuito chip 246 está colocado y fijado en al artículo 310. De esta manera, el circuito chip 346 se colopa ligeramente abajo de la superficie 218 y queda por lo tanto protegido contra el daño durante el uso de artículo 310. ße apreciará además que el artículo 310 puede estar formado por la región comprimida descrita anteriormente 317 y arreglada para recibir un ensamble o conjunto de circuito chip tal como un ensamble de circuito chip 12 o un ensamble de circuito chip 112 descritos anteriormente. Una vez que está fijado en la región 117, el circuito chip 246 puede estar rodeado y/o cubierto por un material de cerámica 360. Preferentemente el material de cerámica es un material polímero curable ultravioleta que puede depositarse sobre y alrededor del circuito chip 246 en la región 317 y curarse rápidamente por exposición a la luz ultravioleta. Una cubierta protectiva también puede emplease y fijarse sobre el circuito chip 246. Una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 514 se muestra en la figura 12 e incluye un conjunto de circuito chip 512 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia construido de acuerdo con las modalidades preferidas de la presente invención fijadas al substrato 516 dentro de un receso 517. El receso 517 se forma como una porción comprimida de sustrato 516 a una profundidad suficiente de modo que el conjunto de chip 512 se disponga abajo de la superficie 518 del substrato 516. Formada sobre la superficie 518 hay una antena 522 que incluye una primera porción conductiva 524 y una segunda porción conductiva 526. Preferentemente la antena 522 está formada por el deposito por impresión de una tinta conductiva en la superficie 518 un adhesivo anisotrópico (no mostrado) , se usa preferentemente para unir el conjunto chip 512 dentro del receso 517 de modo que el ensamble chip 512 acople con la antena 522 de manera eléctrica y funcional. Un adhesivo isotrópico aplicado exactamente también puede usarse para unir y acoplar eléctricamente el ensamble chip 512 sin separarse del alcance de la presente invención. Se apreciará además que el ensamble chip 512, puede ser un circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia sin salir del alcance normal de la presente invención. Una vez que el conjunto chip 512 está unido al receso 517, una cubierta 560 se une a la superficie 518 y a la antena 522 formando la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 514 que tiene una configuración delgada, básicamente plana. De .hecho, el grueso total de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 514 no es sustancialmente mayor que el grueso del ensamble o conjunto de chip 512. Se apreciará también que el sustrato 516 y la cubierta 560 puede comprender una porción de un artículo, por ejemplo, el sustrato 516 y la cubierta 560 pueden formar una porción de una pared de un paquete laminado tal como, caja de cartulina, etiqueta, sobre o envoltura, boleto, recibo de paso o similares. Refiriéndonos a la figura 13 una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 314 incluye un conjunto de circuito chip 612 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia, construido de acuerdo con modalidades preferidas de la presente invención, fijado a un substrapo 616 dentro de un receso 617. El receso 617 se forma sobre una porción comprimida de sustrato 616 a una profundidad de aproximadamente la mitad del grueso del conjunto de chip 612 o en otras palabras que una porción superior del conjunto chip 612 se disponga arriba de la superficie 618. Formada sobre la superficie 618 hay una antena 622 que incluye una primera porción conductiva 624 y una segunda porción conductiva 626. Preferentemente la antena 622 está formada por el deposito por impresión de una tinta conductiva en la superficie 618 un adhesivo anisotrópico (no mostrado) , se usa preferentemente para unir el conjunto chip 612 dentro del receso 617 de modo que el ensamble chip 612 acople con la antena 622 de manera eléctrica y funcional . Un adhesivo isotrópico aplicado exactamente también puede usarse para unir y acoplar eléctricamente el ensamble chip 612 sin separarse del alcance de la presente invención. Se apreciará además que el ensamble chip 612, puede ser un circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia sin salir del alcance normal de la presente invención. Una vez que el conjunto chip 612 está unido al receso 617, una cubierta 660 se une a la superficie 618 y a la antena 622 formando la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 614 que ti^ne una configuración delgada, básicamente plana. De hecho, el grueso total de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 614 no es sustancialmente mayor que el grueso del ensamble o conjunto de chip 612. Se apreciará también que el sustrato 616 y la cubierta 660 puede comprender una porción de un artículo, por ejemplo, el sustrato 616 y a cubierta 660 pueden formar una porción de una pared de un paquete laminado tal como, caja de cartulina, etiqueta, sobre o envoltura, boleto, recibo de paso o similares. Refiriéndonos a la figura 14, una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 314, incluye un conjunto de circuito chip 712 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia construida de acuerdo con modalidades preferidas de la presente invención, fijado al substrato 6^6. Formado sobre la superficie superior 718 del substrato 716 hay una antena 722 que incluye una primera porción conductiva 724 y una segunda porción conductiva 726. Preferentemente la antena 722 esta formada por depositar por impresión tinta conductiva sobre la superficie 718, un adhesivo anisotrópico (no mostrado) se usa preferentemente para unir el conju?to chip 712 a la superficie 718, de modo que el conjunto chip 712 acople con la antena 722 eléctrica y funcionalmente. Un adhesivo isotrópico aplicado exactamente también puede usarse para unir y acoplar eléctricamente el ensamble chip 712 efin separarse del alcance de la presente invencicm. Se apreciará además que el ensamble chip 712, puede ser un circuito chflp de tarjeta de identificación de radiofrecuencia sin salir del alcance normal de la presente invención. Una vez que el conjunto chip 712 está unido al receso 717, una cubierta 760 se une a la superficie 718 y a la antena 722 formando la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 714 que tiene una configuración delgada, básicamente plana. De hecho, el grueso total de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 714 no es sustancialmente mayor que el grueso del ensamble o conjunto de chip 712. Se apreciará también que el sustrato 716 y la cubierta 760 puede comprender upa porción de un artículo, por ejemplo, el sustrato 716 y la cubierta 760 pueden formar una porción de una pared de un paquete laminado tal como, caja de cartulina, etiqueta, sobre o envoltura, boleto, recibo de paso o similares. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, y con referencia a las figuras 15 y 16 un contenedor de paquete 416 adecuado para el uso en un sistfma de tarjeta de identificación de radiofrecuencia (no mostrado) incluye una antena formada integralmente 422. La figura 15 ilustra al contenedor de paquete 410 en un estado no ensamblado. El contenedor del paquete 410 incluye un medio de paquete 416 formado desde una hoja de papel, cartulina o material de cartulina recubierto, con papel simple o cartulina que provee un material de bajo costo preferido. Una pluralidad de cortes 456 y pluralidad de marcas 458 están formadas en el medio de paquete 416 permitiendo que el medio de paquete 416 se pliegue en una forma de caja 454 (figura 16) de una manera muy bien conocida en la técnica. Formada sobre la primera superficie 418 del medLo de paqu te 416 hay una antena 422 que incluye un primer elemento de antena 424 y un segundo elemento de antena 426, Cada uno de primeros elementos de antena 424 y del segundo elemento de antena 426, están formados de un material conductivo que está unido o fijado de otra manera a el contenedor de paquete 410 y así integral con este. Mis preferentemente cada uno de los primeros elementos de antena 424 y de los segundos elementos de antena 426, están formados por la impresión usando un medio conductivo adecuado. Por ejemplo, una tinta conductiva basada en carbón/grafito foimia una antena efectiva 422 al imprimirse sobre papel cartulina y/o cartulina recubierta. La antena 122, se forma para cubrir generalmente toda el área disponible de la superficie 418, y cada uno del primer elemento de antena 124 y del segundo elemento de antena 126 incluye una porción central del medio de paquete 416, una primera región de acoplamiento 428 y una segunda región de acoplamiento 430. Cada una de la primqra región de acoplamiento 428 y la segunda región de acoplamiento 430 están dispuestas para acoplar eléctricamente con un ensamble chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia o en un circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con la presente invención. Una primera ventaja que provee el contenedor del paquete 410, es la cantidad sustancial del área superficial de la antena. El área de la antena 420 tiene un orden de magnitud mayor que el disponible en las tarjetas de identificación de radiofrecuencia adicionales. Además, puesto que la antena 422 cubre sustancialmente la superficie interior entera 418 del contenedor de paquete 410, se reduce grandemente la sensibilidad a la orientación. La antena 422, puede imprimirse usando tinta que porte o contenga carbón/grafito relativamente barata, y conjuntos chip se agregan únicamente cuando se requieran y cuando el contenedor de paquete 410 se ensambla por lo tanto, reduciendo el costo. En resumen, refiriéndose de nuevo a la figura l, ahí se ha presentado una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 14 que incluye un circuito chip 46 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia fijado a un artículo 10. El artículo 10 está formado para incluir una antena 22 y el circuito chip 46 de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia está acoplado eléctricamente a la antena. Con referencia a la figura 2, el circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia 46 pueden comprender preferentemente un conjunto o ensamble de circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia 12. El ensamble de circuito chip 12 incluye un substrato 16 que a su vez incluye un patrón conductivo 37 y un circuito chip 46 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia fijado al substrato 16 y acoplado al patrón conductivo. El patrón conductivo 37 está arreglado para acoplar con la antena 22 formada integralmente con el artículo 10. Refiriéndonos a la figura 12, en otra modalidad preferida de la presente invención, una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 514, incluye un substrato 516 formado con un receso 517 en una superficie 518 y upa antena 522 formada sobre la superficie. Un ensamble de circuito chip 512 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia, está fijado dentro del receso y está eléctricamente acoplado a la antena. Una cubierta se fija sobre la superficie. Refiriéndonos a la figura 13, en otra modalidad preferida de la presente invención, una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 614, incluye un substrato 616 formado para incluir un receso 617 en una superficie 618 del mismo, y una antena 622 formada en la superficie. Un circuito chip 646 de tarjeta de identificación de radiofrecuencia se fija dentro del receso y se acopla eléctricamente a la antena. Una cubierta 660 se fija sobre la superficie, y la cubierta se forma para incluir un receso de Cubierta 662, y el receso de cubierta queda arreglado para ajustarse con el receso. Refiriéndonos a la figura 14 en otra modalidad preferida de la presente invención, una tarjeta de identificación de radiofrecuencia 714, incluye un substrato 716 que tiene una antena 722 formada en la superficie 718 del mismo. Un ensamble de circuito chip 712 de tarjeta de identificación de radio frecuencia esta fijada a la superficie y acoplado eléctricamente a la antena. Una cubierta 760 esta fijada sobre la superficie y la cubierta esta formada para incluir un receso de cubierta 762 con el receso de cubierta dispuesto para rodear el circuito chip de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia. Refiriéndonos a la figura 15, otro aspecto de la presente invención provee un contendor de paquete dispuesto para usarse en un sistema de tarjeta de identificación de radiofrecuencia que incluye un medio de paquete 416 y una antena 422 sobre una superficie 418 del medio de paquete. Las limitaciones en lo que respecta al tamaño y a la orientación de la antena de tarjeta de identificación de radiofrecuencia han quedado sobrepasadas en la presente invención al formar la antena como parte de un artículo que ha de seguirse y fijando al artículo un ensamble o conjunto de circuito chip (pastilla cristalina) de tarjeta de identificación de radiofrecuencia. LÓL antena está convenientemente construida al imprimirse sobre una superficie del artículo con tinta conductiva. Los ensambles o conjuntos de circuito chip de tarjeta de identificación de radiofrecuencia se producen económicamente en serie. Los márgenes de lectura se aumentan al utilizar antena de un área mayor formada como parte del artículo. La sensibilidad a la orientación se reduce al formar la antena sobre superficies no paralelas del artículo. Los costos de la tarjeta de identificación de radio frecuencia se reducen al formar la antena sobre el artículo usando tintas conductivas baratas. Se evita un desalojamiento inadvertido del circuito al proveer un área de receso del sustrato, dentro del cµal el circuito chip en su conjunto se fija y se acopla a la antena . Muchos cambios adicionales y modificaciones pueden hacerse a la invención sin apartarlos del espíritu y alcance de la invención. El alcance de algunos cambios se discuten anteriormente . El alcance de otros se harán apeirentes desde las reivindicaciones .

Claims (13)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. - Una antena dispuesta para usarse con un circuito chip o pastilla cristalina de material semiconductor de tarjeta de identificación de radio frecuencia, caracterizada porque, la antena comprende: un sustrato, el sustrato formando una parte de un artículo, y un patrón conductivo formado sobre el sustrato el patrón conductivo incluye una primera región de acoplamiento y una segunda región de acoplamiento para etcoplar la antena a un interrogador y el sustrato posee una región comprimida localmente alrededor de la primera región de acoplamiento y de la segunda región de acoplamiento.
  2. 2. - La antena de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, el artículo es una banda, un paquete, un recipiente y una etiqueta.
  3. 3. - La antena de acuerdo con la reivindicación l, caracterizada porque, el patrón conductivo es una t nta conductiva impresa sobre el sustrato.
  4. 4.- La antena de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la primera región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento están conectadas a un circuito chip de tarjeta de identificación de radio frecuencia.
  5. 5.- La antena de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento están arregladas para un acoplamiento electrostático a un interrogador.
  6. 6. - La antena de acuerdo con la ireivindicación 1, caracterizada porque, el sustrato comprende una primera superficie y una segunda superficie, la primera superficie y la segunda no están paralelas y el patrón conductivo se fqrma sobre la primera superficie y sobre la segunda superficie.
  7. 7. - Un contenedor de paquete arreglado para usarse con un circuito chip de tarjeta de identificación de radio frecuencia, caracterizado porque, el contenedor de paquete comprende : un medio de paquete o empaque, y un patrón conductivo formado sobre el medio de paquete, incluyendo el patrón conductivo una primera región de acoplamiento y una segunda región de acoplamiento, para acoplar el paquete a un interrogador y el medio de paquete tiene una región comprimida localmente alrededor de la primera región de acoplamiento y de la segunda región.
  8. 8. - El Contenedor de paquete de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, el patrón conductivo forma una antena para el circuito chip de la tarjeta de identificación de radio frecuencia.
  9. 9. - El contenedor de paquete de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, el patrón conductivo es una tinta conductiva impresa sobre el medio de paquete.
  10. 10. - El contendedor de paquete de acuerdo con la reivindicación 7, .caracterizado porque, la primera región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento están conectadas eléctricamente a un circuito chip de tarjeta de identificación de radio frecuencia.
  11. 11.- El contenedor de paquete de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, la primera región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento están arregladas para el acoplamiento capacitivo a un interrogador.
  12. 12.- Una tarjeta de identificación de radio frecuencia caracterizada porque, comprende un sustrato formado para incluir un receso en una superficie del mismo y una antena formada sobre la superficie, un circuito chip pie tarjeta de identificación de radio frecuencia fijado dentro del receso y acoplado eléctricamente a la antena, estando la antena acoplada capacitivamente a un interrogador y existiendo una cubierta fijada sobre la superficie.
  13. 13.- Una tarjeta de identificación de radio frecuencia caracterizada porque, comprende un sustrato formado para incluir un receso en una super icie del mismo y una antena formada sobre la superficie, un circuito chip de tarjeta de identificación de radio frecuencia fijado dentro del receso y acoplado eléctricamente a la aptena, la antena está acoplada electrostáticamente a un interrogador y un material de cerámica dispuesto dentro del receso y que rodea el circuito chip de tarjeta de identificación de radio frecuencia.
MXPA/A/2000/012138A 1998-06-09 2000-12-07 Tarjeta de identificacion de radiofrecuencia que tiene una antena integrada a un articulo MXPA00012138A (es)

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