BRPI0610004A2

BRPI0610004A2 - etiquetas de identificação por radiofreqüência para uso em objetos de metal ou outros objetos condutores

Info

Publication number: BRPI0610004A2
Application number: BRPI0610004-0A
Authority: BR
Inventors: William C Egbert
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2010-05-18
Also published as: CA2607599A1; WO2006124270A1; EP1880351A1; US20060255945A1; DE602006005644D1; AU2006247929A1; KR20080007460A; TW200710736A; US7315248B2; CN101176109B; ATE425513T1; MX2007014078A; ZA200710810B; EP1880351B1; AR053460A1; JP2008541616A; CN101176109A

Abstract

ETIQUETAS DE IDENTIFICAçãO POR RADIOFREQüêNCIA PARA USO EM OBJETOS DE METAL OU OUTROS OBJETOS CONDUTORES. Trata-se de etiquetas de identificação por radiofreqUência ("RFID") que são úteis em superficies de metal ou outras superfícies condutoras e métodos para fabricar as mesmas. Em uma modalidade, a etiqueta de identificação por radiofreqüência inclui: um substrato incluindo uma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, uma antena de identificação por radiofreqüência conectada à primeira superfície principal do substrato, um circuito integrado conectado à antena e uma primeira camada compósita que compreende aglutinante e uma pluralidade de flocos multi-camadas dispersos no aglutinante, os flocos multicamadas compreendendo dois a aproximadamente 100 pares de camadas, cada par de camadas compreendendo uma camada cristalina de metal ferromagnético adjacente a uma camada dielétrica, sendo que os pares de camadas formam uma pilha de camadas de metal ferromagnético alternadas com camadas dielétricas.

Description

"ETIQUETAS DE IDENTIFICAÇÃO POR RADIOFREQÜÊNCIA PARA USO EM OBJETOS DE METAL OU OUTROS OBJETOS CONDUTORES"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a etiquetas de identificação por radiofreqüência ("RFID") úteis em objetos metálicos ou demais obj etos condutores e a métodos para fabricar as mesmas. A presente invenção está relacionada, mais particularmente, a uma etiqueta de identificação por radiofreqüência, que inclui: um substrato que inclui umaprimeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, uma antena de identificação por radiofreqüência conectada à primeira superfície principal do substrato, um circuito integrado à antena e uma primeira camada compósita.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Vários métodos foram desenvolvidos para aj udar a reduzir ou eliminar problemas de interferência quando uma etiqueta de identificação por radiofreqüência ("RFID") está próxima ou adjacente a um objeto condutor, como um objeto de metal. Usando alguns desses métodos o leitor de RFID consegue ler adequadamente uma etiqueta de RFID, apesar de sua localização próxima ao objeto condutor. Exemplos de tais métodos são mostrados nas seguintes publicações e patentes: Publicação PCT WO 03/030093 (Gschwindt), "Transponder Label and Method for the Production Thereof", Publicação PCT WO 03/067512 (Surkau), "Transponder Label", e Patente N- U.S. 6.371.380 (Tanimura), "Non-Contacting-Type Information Storing Device". Ademais, há materiais comercialmentedisponíveis para o uso em etiquetas de RFID para auxiliar em reduzir ou eliminar problemas de interferência. Por exemplo, um tipo de material comercialmente disponível são os absorvedores de banda larga disponíveis junto à Emerson & Cuming, sediada em Randolph, MA, EUA, sob a marca ECCOSORB.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma modalidade da presente invenção fornece uma etiqueta de RFID de identificação de radiofreqüência. Nessa modalidade, a etiqueta de RFID compreende: um substrato incluindo uma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, uma antena de identificação por radiofreqüência conectada à primeira superfície principal do substrato, um circuito integrado conectado à antena, e uma primeira camadacomposita incluindo uma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, sendo que a primeira camada composita é conectada à segunda superfície principal do substrato e compreende: aglutinante e uma pluralidade de flocos multi-camadas dispersos no aglutinante, os flocos multi-camadas compreendendo de dois a aproximadamente 100 pares de camadas, cada par de camadas compreendendo: uma camada cristalina de metal ferromagnético, adjacente a uma camada dielétrica, sendo que os pares de camada formam uma pilha de camadas de metal ferromagnético alternadas com camadas dielétricas.

Uma outra modalidade da presente invenção fornece um método de fabricar uma etiqueta de identificação porradiofreqüência ("RFID"). Nessa modalidade, o método compreende as etapas de: fornecer um substrato contendo uma antena em pelo menos uma superfície do substrato, conectar um circuito integrado à antena, fornecer uma primeira camada compósita incluindo uma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, sendo que a primeira camada compósita é conectada à segunda superfície principal do substrato e compreende: aglutinante e uma pluralidade de flocos multi-camadas, dispersos no aglutinante, os flocos multi-camadas compreendendo de dois a aproximadamente 100 pares de camadas, cada par de camadas compreendendo: uma camada cristalina de metal ferromagnético adj acente a uma camada dielétrica, sendo que os pares de camadas formam uma pilha de camadas de metal ferromagnético alternadas com camadas dielétricas, e conectar a primeira camada compósita ao substrato oposto à antena e ao circuito integrado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção será adicionalmente explicada com relação às Figuras em anexo, onde uma estrutura similar é designada pela mesma referência numérica em todas as várias vistas, e nas quais:

A Figura 1 é uma vista de topo de uma etiqueta de identificação por radiofreqüência ("RFID") conhecida na técnica;

A Figura 2 é uma vista esquemática de interações entre a etiqueta de RFID da Figura 1 e um leitor de RFID;

A Figura 3 ilustra a interação entre a etiqueta deRFID da Figura 1 e um objeto condutor;

A Figura 4 ilustra a interação entre a etiqueta de RFID e o objeto condutor da Figura 3 e espaçadores da técnica anterior;

A Figura 5 é uma vista lateral de uma modalidadeda etiqueta de RFID da presente invenção;

A Figura 6 é uma vista lateral de uma outra modalidade da etiqueta de RFID da presente invenção;

A Figura 7 é uma vista tomada ao longo da linha 7-7 da Figura 5 ilustrando ainda uma outra modalidade da etiqueta de RFID da presente invenção;

A Figura 8 é uma vista similar à da Figura 7 ilustrando uma outra modalidade da etiqueta de RFID da presente invenção; e

A Figura 9 é uma vista similar à da Figura 7ilustrando ainda uma outra modalidade da etiqueta de RFID da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

I. Etiquetas e Leitores de RFID

Essa seção descreve tipicas etiquetas e leitoresde identificação por radiofreqüência ("RFID"), como são bem conhecidos na técnica. A Figura 1 ilustra uma tipica etiqueta de identificação por radiofreqüência ("RFID") 10. A etiqueta de RFID 10 inclui um substrato 12 tendo uma primeira superfície principal 14 e uma segunda superfície principal 16 oposta à primeira superfície principal 14. De preferência, o substrato 12 é um substrato flexível, que poderia ser usado em uma etiqueta que pode ser enrolada emtorno de um objeto. 0 substrato flexível 12 poderia ter flexibilidade suficiente para se adequar a uma variedade de superfícies e se curvar facilmente em torno de objetos. Por exemplo, o substrato 12 tem preferencialmente uma espessura na faixa de 25-100 mícrons, e é feito de um material flexível, como poliéster, polietileno naftalato, poliimida, polipropileno, papel, ou outros materiais flexíveis aparentes àqueles versados na técnica.

Um elemento de RFID é conectado à primeira superfície principal 14 do substrato 12. 0 elemento de RFID tipicamente inclui dois componentes principais: um circuito integrado 20 e uma antena 18. O circuito integrado 20 executa a função de identificação primária. Ele inclui software e circuito para permanentemente armazenar a identificação da etiqueta e outras informações desejáveis, interpretar e processar comandos recebidos a partir do hardware de interrogação, responder a solicitações de informações feitas pelo interrogador, e auxiliar o hardware a resolver conflitos gerados pela resposta simultânea de múltiplas etiquetas a uma interrogação. Opcionalmente, o circuito integrado pode fazer a atualização das informações armazenadas na memória (leitura/escrita) ao invés de apenas ler as informações (somente leitura). Circuitos integrados adequados para uso em etiquetas de RFID 10 incluem aqueles disponíveis junto à Texas Instruments (em sua linha de produtos sob as marcas TIRIS ou TAG-IT), da Philips (em sua linha de produtos sob as marcas I-CODE, MIFARE e HITAG), entre outras.A geometria e as propriedades da antena 18 dependem da freqüência de operação desejada da etiqueta de RFID 20. Por exemplo, etiquetas de RFID 10 de 915 MHz ou de 2,45 GHz tipicamente incluiriam uma antena dipolo, como uma antena dipolo linear ou uma antena dipolo dobrada. Uma etiqueta de RFID 10 de 13,56 MHz (ou similar) usaria tipicamente uma antena em espiral ou em bobina 18, como mostrado na Figura 1. Entretanto, outros projetos de antena são conhecidos por aqueles versados na técnica. Em qualquer dos casos, a antena 18 intercepta a energia de radiofreqüência irradiada por uma fonte de interrogação, como o leitor de RFID 60 ilustrado esquematicamente na Figura 2. (A referência numérica 62 ilustra a energia de radiofreqüência irradiada pelo leitor de RFID 60). Essa energia de sinal 62 envia tanto energia, como comandos à etiqueta 10. A antena habilita o elemento sensível a RF a absorver energia suficiente para alimentar o circuito integrado 20 e desse modo fornecer a resposta a ser detectada. Assim, as características da antena precisam ser combinadas com o sistema no qual ela é incorporada. No caso de etiquetas que funcionam na faixa alta de MHz a GHz, a característica mais importante da antena é o seu comprimento. Tipicamente, o comprimento efetivo de uma antena dipolo é selecionado de forma que ele fique próximo a meio comprimento de onda ou a múltiplos de meio comprimento de onda do sinal de interrogação. No caso de etiquetas operando na região de freqüência baixa à média (13,56 MHz, por exemplo) onde a antena de meio comprimento de onda éimpraticável devido a limitações de tamanho, as características importantes são a indutância da antena e o número de espiras da bobina da antena. Tipicamente são usados metais, como cobre ou alumínio, mas outros ondutores, incluindo tintas impressas, são também aceitáveis. É também importante que a impedância de entrada do circuito integrado selecionado esteja casada com a impedância da antena para garantir a máxima transferência de energia. Informações adicionais sobre antenas são conhecidaspor aqueles versados na técnica, por exemplo, em relação a textos como RFID Handbook, Radio-Frequency Identification Fundamentais and Applications, de K. Finkenzeller, (1999 John Wiley & Sons Ltd, Chichester, West Sussex, Inglaterra).

O capacitor 22 é freqüentemente incluído paramelhorar o desempenho da etiqueta de RFID 10. O capacitor 22, quando presente, sintoniza a freqüência de operação da etiqueta em um valor particular. Isso é desejável para obter a máxima faixa de operação e assegurar o cumprimento de requisitos regulamentares. O capacitor pode ou ser um componente discreto, ou pode estar integrado na antena 18.

O leitor ou interrogador de RFID 60 é esquematicamente ilustrado na Figura 2. O leitor de RFID 60 tem uma antena de RFID 64. Os leitores de RFID 60 são bem conhecidos na técnica. Por exemplo, leitores de RFID disponíveis no mercado estão disponíveis junto à 3M Company, sediada em St. Paul, como o 3M™ Digital Library Assistant de modelos 702, 703, 802 e 803. Um outro exemplo de um leitor de RFID comercialmente disponível é o Leitor de RFID (UHF)portátil IP3 conectado a um computador móvel Série 700 Intermec™ disponível junto à Intermec Technologies Corporation, Everett, WA - EUA.

O leitor de RFID 60 e a etiqueta de RFID 10 formam um sistema de RFID. Os sistemas de RFID indutivamente acoplados são baseados em acoplamento de campo magnético próximo entre o laço da antena do leitor de RFID e a bobina da antena do transponder de RFID, de acordo com o RFID Handbook, Radio-Frequency Identification Fundamentais and Applications, de K. Finkenzeller, (1999 John Wiley & Sons Ltd, Chichester, West Sussex, Inglaterra) pág. 21. Um número de sistemas de RFID de acordo com uma das várias normas de comunicação e desempenho de sistema. A discussão abaixo é principalmente baseada em sistemas de RFID funcionando em13,56 MHz, mas a discussão se estende a sistemas de RFID indutivamente acoplados em outras freqüências de operação.

II. Problemas de Interferência de Etiquetas de RFID em Proximidade com Objetos Condutores.

Essa seção descreve as interações tipicas entre etiquetas de RFID e leitores de RFID, e os problemas de interferência tipicamente encontrados quando as etiquetas de RFID estão próximas a objetos condutores. A Figura 2 ilustra o leitor de RFID 60 interrogando uma etiqueta de RFID 10 que não está próxima a objetos condutores. A Figura 3 ilustra a interrogação de uma etiqueta de RFID 10 que está em proximidade com um objeto condutor 24. Exemplos de objetos condutores 24 incluem obj etos contendo metal, substâncias não metálicas (por exemplo, compósito baseado em fibra decarbono) ou líquidos (por exemplo, uma solução iônica aquosa em uma garrafa) . Por exemplo, um obj eto condutor poderia incluir uma peça ou uma ferramenta de um avião. A Figura 4 ilustra a interrogação da etiqueta de RFID 10 em proximidade com o obj eto condutor 24 com uma camada espaçadora da técnica anterior 66 localizada entre a etiqueta de RFID 10 e o objeto condutor 24.

Como ilustrado na Figura 2, o leitor de RFID 60 interroga a etiqueta de RFID e, como conseqüência, o leitor de RFID 60 produz uma corrente elétrica variável no tempo na antena de leitor de RFID 18. As variações da corrente elétrica podem ser a freqüência da portadora senoidal com variações leves, ou as variações podem ser aperiódicas e não repetitivas em amplitude, freqüência ou fase da freqüência da portadora senoidal, representando dados digitais codificados. A corrente elétrica variável no tempo produz um campo eletromagnético, que se estende através do espaço até a antena de RFID 18. 0 fluxo magnético variável no tempo através da antena de RFID 18 induz uma força eletromotriz (FEM) de acordo com a lei de indução de Faraday, que é descrita com mais detalhes em Electromagnetism de autoria de C. Slater e Nathaniel H. Frank, (1969 Dover Publications, New York), páginas 78 a 80. A FEM induzida aparece como uma tensão induzida efetiva através dos dois terminais de extremidade da antena de RFID 18, portanto dando a classificação conhecida na técnica como um "sistema indutivamente acoplado". A tensão induzida gera uma corrente elétrica variável no tempo através do circuito integrado deRFID 20, fechando o loop de comunicação de RFID do leitor deRFID 60 com a etiqueta de RFID 10.

Quando, como ilustrado na Figura 3, a antena deRFID 18 não está em espaço livre, mas está adjacente a umitem com condutividade elétrica finita, como um objetocondutor 24, a FEM induzida na antena transponder de RFID éreduzida, geralmente para um nivel ao qual a etiqueta não écapaz de responder. Isso ocorre quando ocorrem situaçõescomo aquelas ilustradas pela Figura 3, isto é, quando oplano da antena de RFID 18 é substancialmente paralelo epróximo à superfície do objeto condutor 24. Esse pode ser ocaso se, por exemplo, a etiqueta de RFID 10 estiver coladaao objeto condutor 24 como uma etiqueta para identificar oob j eto. De acordo com a Lei de Indução de Faraday, serãoinduzidas correntes parasitas no objeto condutor, comodiscutido em mais detalhes em Electromagnetism de John C.Slater e Nathaniel H. Frank, (1969 Dover Publications, NewYork) páginas 78 a 80) . De acordo com a Lei de Lenz, oefeito liquido das correntes parasitas é o de reduzir ofluxo magnético próximo ao objeto condutor, como discutidoem mais detalhes no RFID Handbook. Radio-FrequencyIdentification Fundamentais and Applications, de K.Finkenzeller, (1999 John Wiley & Sons Ltd, Chichester, WestSussex, Inglaterra) página 64. 0 fluxo magnético liquidoreduzido próximo ao objeto condutor produz em uma FEMreduzida na antena transponder RFID, comparada ao primeirocaso ilustrado na Figura 2, onde a antena de RFID 18 estavaem espaço livre.Se o leitor de RFID 60 estiver transmitindo umcampo eletromagnético variável no tempo, a etiqueta de RFID10 interceptará esse campo eletromagnético variável notempo. Como conseqüência do fato de a etiqueta de RFID 10estar adjacente ao objeto condutor 24, uma FEM é induzida naantena de RFID 18 e uma corrente elétrica induzida circulano circuito integrado RFID 20, como descrito acima. Acorrente elétrica circulando na etiqueta de RFID 10 induziráuma corrente parasita no substrato do objeto condutor 24. Aintensidade da corrente parasita induzida depende em parteda quantidade de energia eletromagnética que chega aosubstrato condutor. Se essa quantidade de energiaeletromagnética for diminuída, a intensidade da correnteparasita induzida no obj eto condutor diminuiráproporcionalmente.

Se a antena 18 da etiqueta de RFID 10 for umaantena retilinea, como ilustrado na Figura 4, então oscondutores que compreendem a antena 18 são condutoresessencialmente retos e longos, conectados em cadaextremidade a condutores adjacentes para formar uma antenaenrolada de modo frouxo. A corrente elétrica I em cadaporção reta e longa de cada condutor da antena de RFID 19define um campo magnético H a uma distância r de cada porçãorespectivamente, onde (io é a permeabilidade em espaço livrede acordo com a seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 12</formula>

Se a etiqueta de RFID 10 estiver próxima ouadjacente ao obj eto condutor 24, os campos magnéticosgerados por cada segmento condutor induzirão uma correnteparasita de contra-circulação no obj eto condutor 24, comoilustrado pela seta em sentido horário. A intensidade dacorrente parasita induzida depende da quantidade de energiade campo magnético acoplada ao substrato condutor. Se aetiqueta de RFID 10 está conectada ao objeto condutor 10,por exemplo, por uma fina camada de adesivo, a energiatransmitida da etiqueta de RFID 10 para o objeto condutor 24será grande e a corrente parasita induzida serácorrespondentemente grande. Se a corrente parasita for deamplitude similar à da corrente da etiqueta de RFID 10, masde sentido oposto, a soma da corrente de transponder e acorrente parasita será essencialmente zero e a etiqueta deRFID 10 não será detectada pelo leitor de RFID 60. Essefenômeno fisico é freqüentemente chamado por aquelesversados na técnica de "problemas de interferência" quandoas etiquetas de RFID estão em grande proximidade com objetoscondutores como objetos de metal.

Vários métodos são conhecidos por aqueles versadosna técnica para ajudar a reduzir ou eliminar os problemas deinterferência descritos acima quando uma etiqueta de RFIDestá próxima ou adjacente a um objeto condutor. Usandoalguns desses métodos, é possivel para um leitor de RFIDadequadamente ler a etiqueta de RFID, apesar de sualocalização próxima ao objeto condutor. Vários métodosdescritos na literatura da técnica anterior podem ser usadospara desacoplar eletromagneticamente o transponder de RFIDda superfície condutora. Exemplos de tais métodos sãodescritos nas seguintes publicações e patente: PublicaçãoPCT WO 03/030093 (Gschwindt), "Transponder Label and Methodfor the Production Thereof"; Publicação PCT WO 03/067 512(Surkau), "Etiqueta Transponder"; e Patente Norte-AmericanaNo- 6.371.380 (Tanimura), "Dispositivo de Armazenamento deInformação do Tipo Isolante". A publicação WO 03/030093revela uma camada de proteção que tem partículas de ferriteembutidas nesta. WO 03/067512 também descreve um filme deproteção que tem partículas de ferrite embutidas neste. Aspartículas de ferrite são compôsitos inorgânicos contendoferro em um ou mais de seus estados de oxida ção natural(Fe3+) quimicamente ligados com oxigênio e outros elementosquímicos. Tipicamente, as partículas de ferrite são decomposição uniforme e homogêneas, por exemplo, o compôsitode ferrite é o mesmo por toda a profundidade da partícula. APatente Norte-Americana No. 6.371.380 descreve o uso de umaplaca de absorver magnetismo formada de Sendust. Embora nãodeterminado na patente * 380, é conhecido na indústria queSendust é feito de pó de liga ferrosa. O material base éaproximadamente 85% de ferro, 6% de alumínio, e 9% desilicio. (Ver, por exemplo, Soft Magnetics Application Guidepublicado por Arnold Magnetic Technologies Corporation,Rochester, NY, pág. 30-1, Fevereiro de 2003 Rev. B.).

A Figura 4 ilustra um exemplo desses métodos datécnica anterior. Como ilustrado na Figura 4, a etiqueta deRFID 10 está eletromagneticamente desacoplada da superfíciedo obj eto 24. Uma proteção de ferrite 66 está localizadaentre a antena de RFID 18 e a superfície do objeto condutor24. A etiqueta de RFID 10 pode ser conectada a uma proteçãode f errite eletromagnético 66, que pode por sua vez serconectada à superfície do objeto condutor 24. A proteção deferrite 66 minimizará a ocorrência de correntes parasitasinduzidas no objeto condutor 24 e a conseqüente redução deFEM induzida na antena de RFID 18, como ilustradograficamente na Figura 4. Em outras palavras, a proteção deferrite eletromagnético 66 não é eletricamente condutora,assim ela não suportará correntes parasitas na presença deum campo magnético variável no tempo. É notado também que aproximidade do material de ferrite pode carregar a antena 18e aumenta sua indutância a tal grau que a freqüênciaressonante da etiqueta de RFID 10 necessitará ser ajustada.(Klaus Finkenzeller, RFID Handbook, John Wiley & Son, Ltd. ,Chichester (1999), pág. 101-102.). Uma vantagem reivindicadaadicional dos ferrites é a alta resistividade elétrica, naordem de 1 x IO6 Q-m, comparada à resistividade metálica nafaixa de 1 x 10 ~5 a 1 x 10 ~4 Q-m. Por causa da altaresistividade intrínseca de materiais de ferrite, correntesparasitas não são um fator e conseqüentemente a perda deenergia nas correntes parasitas é também baixa. Outrosmétodos da técnica anterior ensinam transponderes RFIDenrolados em núcleos de ferrite e envoltos em plásticoprojetados a marcar ferramentas e garrafas de metal paragás. (Klaus Finkenzeller, RFID Handbook, John Wiley & Son,Ltd., Chichester (1999), pág. 16-17.).

Uma das vantagens da aproximação que usa as proteções com partículas de ferrite ou outras partículasmagnéticas baseadas em ferro embutidas em tais proteçõespara auxiliar em reduzir ou eliminar os problemas deinterferência descritos acima, é que freqüentemente essasproteções contribuirão com uma grande quantidade de massa oupeso para a etiqueta de RFID total. 0 ferrite é tipicamentepesado, volumoso e rigido. Em adição, tais proteçõesfreqüentemente terão uma densidade de área (isto é, massapor unidade de área) relativamente alta e tendem a ser muitomais grossos do que outros materiais tipicamente encontradosem uma etiqueta de RFID. Em aplicações particulares, essepeso adicional ou espessura adicional adicionada àsetiquetas de RFID tende a ser vantajosa. Por exemplo, separtes particulares em um avião têm uma etiqueta de RFID comuma proteção de ferrite conectada a ela, o aumentoresultante em peso adicionado ao avião pode afetar em como o avião funciona.

A Boeing e a Airbus propõem o uso de etiquetas deRFID para rastrear suas partes de avião para aperfeiçoar osserviços de manutenção e substituição. É proposto queetiquetas de RFID passivas sejam conectadas a partesremovíveis em novos jatos. As etiquetas de RFID podemconter, no chip integrado, informações sobre a peça à qualela está colada, por exemplo, o número de série e o partnumber, códigos de fabricante, pais de origem, data deinstalação e manutenção e informações de inspeção. Estasinformações podem ser particularmente úteis na manutenção deaviões porque o histórico de serviço da peça é armazenado naetiqueta de RFID à medida que essa peça passa pelosdiferentes estágios de seu ciclo de vida. Entretanto, amaioria das peças de avião tende a incluir metal, efreqüentemente a etiqueta de RFID será conectada à peça, oque causa os problemas de interferência discutidos acima.Como discutido acima, quando as etiquetas de RFID estãomuito próximas de um objeto condutor, como uma peça de metaldo avião, tende a haver problemas de interferência, comodescrito acima, onde o leitor de RFID será incapaz de lercom sucesso a etiqueta de RFID. Portanto, há uma necessidadeem fornecer uma etiqueta de RFID que auxiliem em reduzir oueliminar esses problemas de interferência quando a etiquetade RFID é conectada a uma parte do avião, mas tem umadensidade de massa areai relativamente baixa e, portanto,adiciona relativamente pouca massa à etiqueta de RFID total.Em adição, porque as partes do avião tendem a se encaixarestreitamente para auxiliar na aerodinâmica do proj eto doavião, há uma necessidade em fornecer uma etiqueta de RFIDque é relativamente fina. Os exemplos ilustram a massa edensidade de consistência areai de um exemplo de umaproteção da técnica anterior; uma proteção contendopartículas de ferro em uma aglutinante de polímero, comomaterial Eccosorb™ disponível na Emerson & Cuming,Randolph, Ma, que é exigido para ler com sucesso umaetiqueta de RFID com um leitor de RFID.

Uma outra solução ensinada na técnica anteriorpara auxiliar em reduzir os problemas de interferência éfisicamente aumentar a distância entre a etiqueta de RFID 10e a vizinhança do obj eto condutor 24. Isso pode serexecutado inserindo-se um espaçador físico dielétrico nãomagnético e não condutor, por exemplo, filme polímero, fitade espuma, ou materiais similares entre o objeto condutor 24e a etiqueta de RFID 10. O espaçador físico aumenta adistância entre os condutores compreendendo a antena de RFID18 e o substrato do objeto condutor 24. De acordo com aequação relacionada abaixo,

<formula>formula see original document page 18</formula>

quando aumentar a distância r entre a antena de RFID 18 e osubstrato do objeto condutor 24, a intensidade do campomagnético H é reduzida de forma comensurável na superfíciedo objeto condutor. Nessa condição, a energia do campomagnético acoplado ao objeto condutor é reduzida, comparadaao caso onde a etiqueta de RFID está diretamente adjacenteao objeto condutor 24. Entretanto, novamente, a desvantagemdessa aproximação é a espessura adicional que é exigida pelofilme polímero, fita de espuma ou outros materiais similarespara colocar distância adequada entre a etiqueta de RFID e oobjeto condutor para auxiliar em reduzir ou eliminar osproblemas de interferência. Os exemplos ilustram asespessuras típicas de espaçadores físicos dielétricos, nãomagnéticos e não condutores, como núcleo de espuma, papel oufilmes polímeros, que são exigidos para ler com sucesso umaetiqueta de RFID adjacente a uma superfície condutora com umleitor de RFID.

III. Etiqueta de RFID da Presente Invenção

A etiqueta de RFID da presente invenção foidesenvolvida para superar algumas das vantagens ilustradasacima na seção II. A etiqueta de RFID da presente invençãoinclui uma camada compósita que reduz a energia do campomagnético acoplado ao objeto condutor a partir da etiquetade RFID. A camada compósita dessa invenção é relativamentefina comparada a camadas fisicas espaçadoras anteriores commelhora do desempenho de RFID equivalente. A camadacompósita é também leve em peso comparada a espaçadores deferrite conhecidos na técnica.

Uma modalidade da etiqueta de RFID 30 da presenteinvenção é ilustrada na Figura 5. A etiqueta de RFID 30 émostrada conectada a um item com condutividade elétricafinita, como um objeto condutor 24. O objeto condutor 24pode ser metálico, não metálico (por exemplo, compósitobaseado em fibra de carbono), ou liquido (por exemplo, umasolução iônica aquosa em uma garrafa), ou quaisquercombinações desses. Em uma modalidade, a etiqueta de RFID 30é conectada ao objeto condutor 24 por uma primeira camada deadesivo 38. Entretanto, a etiqueta de RFID 30 pode serconectada ao objeto condutor 24 por qualquer dispositivo natécnica de conectar itens a objetos. A primeira camada deadesivo 38 é útil para conectar a etiqueta de RFID 30 aobjetos, como peças de avião, ferramentas, recipientes epainéis de metal, e outras peças de veículos de transporteaéreo, terrestre e maritimo. Na Figura 5, a segunda camadade adesivo 40 é oposta ao circuito integrado 20 e antena 18na primeira superfície principal 14 do substrato 12.Entretanto, em uma outra modalidade, o circuito integrado 18e a antena 20 poderiam estar na segunda superfície principal16 do substrato 12 e em contato com a segunda camada deadesivo. A etiqueta de RFID 30 pode também opcionalmenteincluir um revestimento (não mostrado) na primeira camada deadesivo 38. Materiais de revestimento adequados incluempapeis revestidos com polietileno e silicio. A etiqueta deRFID 10 é conectada a uma primeira camada espaçadora 32,preferencialmente através de uma segunda camada de adesivo40. Entretanto, a etiqueta de RFID 10 pode ser conectada àprimeira camada espaçadora 32 por qualquer dispositivoconhecido na técnica de conectar itens a objetos. A primeiracamada espaçadora 32 tem uma primeira superfície principal34 e uma segunda superfície principal 36 oposta à primeirasuperfície principal 34. A segunda camada de adesivo 40 estáem contato com a segunda superfície principal 16 dosubstrato 12 da etiqueta de RFID 10 e a primeira superfícieprincipal 34 da primeira camada espaçadora 32. A primeiracamada de adesivo 38 está em contato com a segundasuperfície principal 36 da primeira camada espaçadora 32 e asuperfície do objeto condutor 24.

A primeira camada espaçadora 32 é uma camadacompôsita, que inclui partículas micro-estruturadasdispersas em um aglutinante. Preferencialmente, oaglutinante é um aglutinante não magnético e não condutor eas partículas micro-estruturadas são flocos de múltiplascamadas. Entretanto, as partículas micro-estruturadas podemser de qualquer forma.

Preferencialmente, a camada compôsita 32 incluiuma espessura entre 0,5 e 5,0 mm. Mais preferencialmente, acamada compôsita 32 inclui uma espessura entre 0,5 e 2.Entretanto, a camada compôsita 32 pode ser de qualquerespessura adequada para seu propósito pretendido.Preferencialmente, a densidade de área da camada compôsita32 está entre 0,0001 e 0,1 g/mm2. Mais preferencialmente, adensidade de área está entre 0, 0005 e 0,05 g/mm2.Entretanto, a camada compósita pode ser qualquer densidadereal adequada para seu propósito pretendido.

Um exemplo de um aglutinante preferencial épolietileno e seus copolimeros. Alternativamente, umavariedade de polímeros ou misturas de polímeros comopolímeros termoplásticos, elastômeros termoplásticos, epolímeros de cura acelerados ou termicamente ativados podemser usados como material aglutinante. O aglutinante podetambém ser um adesivo polimérico ou não polimérico. Emalgumas modalidades, a etiqueta de RFID 30 pode não exigircamadas adicionais de adesivo 38 e 40. Ao invés, a etiquetade RFID 30 pode somente incluir a etiqueta de RFID 10descrita em relação à Figura 1 e uma camada de adesivo comas partículas micro-estruturadas ou flocos de múltiplascamadas dispersas na camada de adesivo.

Cada um dos flocos de múltiplas camadas compreendepelo menos um par de camadas, cada par de camadascompreendendo uma camada cristalina de metal ferromagnéticode filme fino adjacente a uma camada dielétrica de filmefino. No caso de flocos tendo dois ou mais pares de camadas,os pares de camadas formam uma pilha de camadas de metalferromagnético alternadas com camadas dielétricas.Tipicamente, uma camada dielétrica compreende ambas ascamadas mais externas da pilha. Os flocos são aleatoriamentedispersos no aglutinante, embora os flocos sejampreferencialmente orientados tal que o plano das camadas defilme fino é substancialmente paralelo ao plano do material.

Os flocos têm uma dimensão principal máxima noplano das camadas de filme fino, que está preferencialmentena faixa de aproximadamente 25 a aproximadamente 6000 ^m. Ostamanhos dos flocos de uma pluralidade de flocos geralmenteocorrem em uma distribuição se estendendo a partir de umadimensão principal máxima a substancialmente zero. Adistribuição de tamanho dos flocos pode ser alterada peloprocesso usado para dispersá-los no aglutinante. A espessurados flocos, isto é, a dimensão perpendicular ao plano dascamadas de filme fino, pode ser escolhida para se ajustar auma aplicação particular. A razão da espessura do floco paraa dimensão principal máxima é tipicamente de 1:6 a 1:1000,indicando que um floco é relativamente de forma tipo lâmina.

Essa razão permite a um campo magnético orientado no planodos flocos penetrar as camadas de metal ferromagnéticoprontamente com despolarização minima.

O número de pares de camadas em cada floco épreferencialmente pelo menos 2, e mais preferencialmente nafaixa de 2 a aproximadamente 100. Flocos tendo de 10 a 75pares de camadas são mais preferenciais.

As camadas de metal ferromagnético compreendem umaliga cristalina de metal ferromagnético tendo umapermeabilidade intrínseca de corrente continua (CC) de pelomenos 100 em relação ao espaço livre. Ligas amorfas podemser usadas para essa invenção, mas são menos desejáveis porcausa de seu custo maior para obter e processar. A ligapreferencialmente compreende NiFe contendo no máximo 80% deFe em peso. A liga pode também incluir outros elementosmagnéticos ou não magnéticos, como Cr, Mo, Cu e Co, enquantoa liga permanece magnética. Diferentes camadas de metalferromagnético no mesmo floco podem compreender diferentesligas.

Camadas dielétricas 18 podem ser feitas dequalquer material dielétrico conhecido relativamente nãocondutor. Tais materiais incluem SiO, Si02, MgF2, e outrosmateriais refratários, e também podem incluir materiaispoliméricos como poliimidas. A espessura de cada camadadielétrica 18 está na faixa de aproximadamente 5 aaproximadamente 100 nm.

Os flocos multi-camadas são flocos de doismateriais dissimilares. Em uma modalidade preferencial, ascamadas dos flocos multi-camadas são Si02 e Ni (80) :Fe(20)(permalloy)- Em adição, os flocos multi-camadas são nãouniformes por toda a sua profundidade, sem filmes finos deisolante (SÍO2) alternados com metal magnético (permalloy).Os metais do permalloy são metálicos, isto é, em um estadonão oxidado (valência 0) . Os metais não são quimicamenteligados à camada espaçadora não magnética de SÍO2 - Emcontraste, as partículas de ferrite da técnica anterior sãoquimicamente homogêneas e fisicamente uniformes por todo ointerior da partícula.Os flocos podem ser feitos primeiro depositando-seuma pilha de camadas de metal ferromagnético alternadas comcamadas dielétricas dos materiais desejados em um substratousando uma técnica de deposição de finos filmes conhecida,como evaporação por feixe de elétrons, evaporação térmica,pulverização, ou eletrodeposição. Um método preferencial usaevaporação por feixe de elétrons em um sistema a vácuoconvencionalmente proj etado incorporando um conj unto deunidade de rede compatível a vácuo, como descrito na PatenteN- U.S. 5.083.112 (cols. 4-5). 0 substrato pode ser, porexemplo, uma poliimida, um poliéster, ou uma poliolefina, eestá preferencialmente na forma de uma rede flexível.Acredita-se que pode ser benéfico, para algumas aplicações,orientar magneticamente as camadas de metal ferromagnéticodurante a deposição efetuando-se a aplicação de um campomagnético alinhado aos filmes que crescem na direçãotransversal à rede.

Depois que uma pilha é produzida tendo o númerodesejado de camadas, a pilha pode ser removida do substrato.Um método eficaz de remoção inclui passar o substrato emtorno de uma barra com a pilha voltada para a barra, a barratendo um raio suficientemente pequeno tal que a pilha sesepara em lâminas a partir do substrato. A pilha podefragmentar em flocos tendo um tamanho adequado à medida quea pilha está separando em lâminas. De outra forma, a pilha éentão quebrada em flocos tendo um tamanho máximo desejadopor um método como um britador de martelos de esmerilhamentoajustado com uma tela de tamanho apropriado. Em um outrométodo para fazer flocos, a pilha de camadas alternadas podeser depositada em um substrato, que é a mesma, ou compatívelcom o aglutinante a ser usado e a pilha inteira (incluindo osubstrato) é então quebrada em flocos.

Para produzir o compósito terminado, os flocos sãoentão dispersos no aglutinante usando um método adequadocomo mistura. A mistura é portanto formada em umaconfiguração de fita, luva, lâmina, cordão, granulos, ou umaparte especificamente configurada por um método comoextrusão, pressão ou moldagem. A configuração pode serescolhida para se ajustar a uma aplicação particular.

A quantidade de flocos dispersos no compósito é,de preferência, aproximadamente 0,1 para 10% de volume, ecom mais preferência, aproximadamente 0,3 para 5% de volume.

0 acoplamento eficiente de energia de campomagnético com os flocos muiti-camadas da camada compôsita 32é obtido quando a espessura do componente da camadaferromagnética dos flocos multi-camadas é menor do que aespessura do campo eletromagnético na camada. A espessuratotal de cada componente da camada ferromagnética contribuipara a interação com o campo magnético. O campo magnético éconcentrado na camada compósita e a interação deste com oobjeto condutor é desse modo reduzida.

Se as partículas ou flocos forem aleatoriamentedispersas, a média macroscópica da permeabilidade magnéticarelativa |is da camada espaçadora 32 é a média espacial e deorientação dos vários componentes do tensor depermeabilidade magnética relativa microscópica jiijk daspartículas micro-estruturadas, obtida junto com apermeabilidade magnética relativa do aglutinante |ab. Se aspartículas micro-estruturadas ou flocos muiti-camadas sãoorientadas ou alinhadas no aglutinante, então apermeabilidade magnética relativa da camada composita 32pode ser mais bem representada por uma media ponderada, comfatores de peso contando para o grau de ordem na camadacomposita 32. Para o propósito da seguinte descrição,assumimos uma dispersão aleatória tal que a permeabilidademagnética relativa ja das partículas micro-estruturadas érepresentada por um número escalar, e esse obtido junto coma permeabilidade magnética |ab do aglutinante combinará paradar uma permeabilidade magnética relativa macroscópica dacamada espaçadora (jis)• Nesse caso, a energia no campomagnético na presença da camada composita pode ser expressacomo a integral do volume do produto H.B:

Energia de campo magnético S = ^/H*B dV = H f ]isH2 dV

A energia de campo magnético e é aumentada nacamada composita 32 em comparação com a energia magnética emum espaçador não magnético similarmente dimensionado, comomaterial FomeCor™ incluindo nos Exemplos, por um fator queé igual à permeabilidade magnética relativa média ^is. oefeito liquido da camada composita magneticamente permeávelé confinar a energia de campo magnético e reduzir aquantidade de energia acoplada ao substrato condutor. Issoresulta em indução de corrente parasita reduzida nasuperfície condutora, resultando por sua vez em sinal maisalto retornado ao leitor de RFID.Um exemplo de camada compósita adequada 32 éapresentado na Patente Norte-Americana n° 5.925.455,"Electromagentic-Power-Absorbing Compôsite Comprising aCrystalline Ferromagnetic Layer and a Dielectic Layer, EachHaving a Specified Thickness" (Bruzzone e outros), que éaqui incorporada como referência. Embora a referência aBruzzone e outros ensine que sua camada compósita éabsorvente de energia e é usada em aplicações para prenderdois obj etos aquecendo o compôsito usando energiaeletromagnética e prendendo os dois objetos um ao outro porderretimento, fusão, ou cura de adesivo, o inventor dapresente invenção descobriu novas propriedades inesperadasassociadas ao compósito descrito na referência.Especificamente, o inventor descobriu que para algumasfreqüências reservadas para identificação porradiofreqüência, como 125 kHz e 13,56 MHz, a camadacompósita não funciona como material absorvente de energia.Ao invés, a camada compósita age como um material deproteção magnética para aplicações RFID onde a etiqueta deRFID está em um objeto condutor, como um objeto de metal,assim permitindo à etiqueta de RFID ser lida com sucesso porum leitor de RFID. Em adição, o inventor descobriu que ocampo magnético está preferencialmente concentrado na camadacompósita. Com o campo magnético reduzido no substratocondutor, correntes parasitas não são incluídas no substratocondutor, e o leitor de RFID vê um sinal retornado mais altoa partir da etiqueta de RFID, habilitando uma leitura comsucesso da etiqueta de RFID pelo leitor de RFID.Como ilustrado na Figura 6, a etiqueta de RFID 30pode opcionalmente incluir uma camada de cobertura 50. Acamada de cobertura 50 pode ser diretamente conectada aosubstrato 12 e/ou antena 18, por exemplo, por laminação.

Alternativamente, a camada de cobertura 50 pode serconectada ao substrato 12 e/ou antena 18 por uma terceiracamada de adesivo 48, como ilustrado na Figura 6. A camadade cobertura 50 e a terceira camada de adesivo 48 podem serúteis para conectar a etiqueta de RFID 30 a um objetocondutor 24. A camada de cobertura 50 pode se estender alémdo substrato 12, por exemplo, ela deve ser uma fita que éusada para afixar a etiqueta de RFID 30 a um objeto.

Materiais adequados para a camada de cobertura 50 incluempapéis ou filmes de poliéster. Alternativamente, a camada decobertura 50 e a camada de adesivo 48 podem ser fitascomercialmente disponíveis na 3M Company, cediada em St.Paul. Na camada de cobertura 50 podem ser impressasinformações ou figuras, por exemplo o logotipo da empresa,um anúncio, ou informações sobre o objeto 24 ao qual aetiqueta 30 está colada. As informações impressas podemespecificamente incluir um código de barras ou outrarepresentação simbólica para permitir uma confirmação visualou óptica das informações contidas na etiqueta de RFID 30. Acamada de cobertura pode ser grampeada, ou presa de qualqueroutra forma, a qualquer item. A camada de cobertura pode serpassada ao redor da alça de uma mala de viagem, por exemplo,e então colada a si mesma para prender a etiqueta de RFID àmala de viagem.Em uma outra modalidade alternativa, a etiqueta deRFID 30 pode incluir múltiplas camadas compósitas. Comoilustrado na Figura 6, a etiqueta de RFID pode incluir umasegunda camada compósita 42, em adição à primeira camadacompósita 32. Entretanto, a etiqueta de RFID 30 pode incluirqualquer número de camadas compósitas. A segunda camadacompósita 42 poderia ser a mesma ou diferente da primeiracamada compósita 32, que é descrita acima. Por exemplo, asegunda camada compósita 42 pode incluir uma distribuiçãodiferente ou quantidade de flocos multi-camadas, ou ummaterial aglutinante diferente. A segunda camada compósita42 inclui uma primeira superfície principal 44 e uma segundasuperfície principal 46 oposta à primeira superfícieprincipal. A primeira camada compósita 32 é conectada àsegunda camada compósita 42 pela primeira camada de adesivo38. A primeira camada de adesivo está em contato com asegunda superfície principal da primeira camada espaçadora32 e a primeira superfície principal 44 da segunda camadacompósita 42. A segunda camada compósita 42 está conectadacom o objeto condutor 24 por uma quarta camada de adesivo52. A segunda superfície principal 4 6 da segunda camadacompósita 42 está em contato com a quarta camada de adesivo52.

Adesivos adequados para as camadas de adesivos 38,40, 48, 52 incluem uma ampla faixa de adesivos conhecidospor aqueles versados na técnica, incluindo, por exemplo,aqueles baseados em borracha natural, polímeros de acrilato,copolimeros em bloco, poliolefinas e copolimeros depoliolefina. Adesivos sensíveis à pressão podem serpreferenciais em algumas aplicações.

As Figuras 7, 8 e 9 ilustram modalidadesalternativas da etiqueta de RFID 30 da presente invenção. Emparticular, as Figuras7, 8 e 9 ilustram diferentesconfigurações da camada espaçadora compôsita 32. Na Figura7, a camada espaçadora 32 inclui uma primeira parte 7 0 queinclui os flocos multi-camadas 82. A camada espaçadora 32também inclui uma abertura ou furo 72. A primeira parte 70 ea abertura 72 são arranjadas tal que os flocos multi-camadas82 na camada espaçadora 32 correspondem geralmente à formada antena 18.

Na Figura 8, a camada espaçadora 32 inclui umaprimeira parte 74 e uma segunda parte 76. Na primeira parte,o aglutinante inclui os flocos multi-camadas 82. Na segundaparte 76, o aglutinante não inclui os flocos multi-camadas82. Similar à modalidade ilustrada na Figura 7, a posiçãodos flocos multi-camadas 82 corresponde geralmente à forma da antena 18.

Na Figura 9, a camada espaçadora 32 inclui umaprimeira parte 78 e uma segunda parte 80. Ambas a primeira ea segunda partes 78, 80 incluem flocos multi-camadas 82. Aprimeira parte 78 e a segunda parte 80 são arranjadas paracorresponder geralmente a somente partes da forma da antena18. Nessa modalidade, a primeira parte 78 e a segunda parte80 são duas tiras individuais conectadas à segundasuperfície principal 16 do substrato 12.

E vantajoso fornecer uma camada espaçadoracompósita 32 onde na média, o plano dos flocos multi-camadas82 é alinhado com o plano da antena de RFID 18 paraminimizar efeitos de desmagnetização. Adicionalmente, nessasmodalidades, menos do material compósito ou flocos multi-camadas é exigido, tornando a etiqueta de RFID menosdispendiosa. As Figuras 7, 8 e 9 ilustram exatamente trêsconfigurações possíveis da camada espaçadora compósita 32.

Entretanto, qualquer número de configurações ou projetos éobservado como para fornecer uma camada espaçadora 32 ondeesta tem alguma parte tendo partículas com múltiplas camadas82 e onde essa parte é alinhada com pelo menos uma parte daantena de RFID 18.

A operação da presente invenção seráadicionalmente descrita considerando os seguintes exemplosdetalhados. Esses exemplos são oferecidos paraadicionalmente ilustrar as várias modalidades e técnicasespecificas e preferenciais. Deveria ser entendido,entretanto, que muitas variações e modificações podem serfeitas enquanto permanecendo no escopo da presente invenção.

Para todos os exemplos abaixo, os transponderesRFID usados foram Tag-It™ HF-I ISO-15693 (Organização dePadrões Internacionais) de identificação de radiofreqüênciada Texas Instruments (TI), Inc compatível com entradas detransponder com uma antena de 48 milímetros por 48milímetros disponível na Texas Instruments, Inc., Dallas,TX. O leitor de RFID usado para ler os transponder RFID emtodos os exemplos foi um adaptador de leitor portátil TEKProtégé-Tungsten™ da TEK Industries, Inc., Vernon, CT. Oadaptador de leitor portátil TEK Protégé-Tungsten™ da TEKIndustries, Inc. foi conectado pela seleção de projeto daTEK Industries para um Assistente Pessoal Digital (PDA) deTungstênio C PalmOne™ disponível na PalmOne™, Milpitas, CA.

Para estabelecer a legibilidade dos transponderesTI pelo adaptador de leitor portátil TEK Protégé-Tungsten™conectado ao PDA de Tungstênio C PalmOne™, os transponderesTI foram lidos no espaço livre, isto é, os transponderes nãoforam conectados a metal, nem foram conectados a qualqueroutro absorvedor RF. Usando o adaptador de leitor portátilTEK Protégé-Tungsten™ conectado a um PDA de Tungstênio CPalmOne™, a seguir referido como leitor de RFID, ostransponderes foram lidos a uma distância superior a 112milímetros medidos a partir do leitor de RFID.

Então, os transponderes foram montados diretamenteem uma lâmina de aluminio, isto é, sem distância de ajusteentre o transponder TI e a lâmina de aluminio, nem houvequalquer outro absorvedor RF localizado entre o transponderTI e a lâmina de aluminio, e os transponderes TI não foramlidos usando o leitor de RFID TEK.

Exemplo Comparativo 1

Para esse exemplo comparativo, uma prancha depoliestireno foi usada como uma camada espaçadora de ajusteentre o transponder TI e a lâmina de aluminio para fornecerdistância entre o transponder TI e a lâmina de aluminio, masainda fornecer uma configuração na qual o transponder TI foiconectado à lâmina de aluminio. 0 transponder foi conectadoà prancha e a esta, por sua vez, foi conectada à lâmina dealumínio como segue. Fita adesiva dupla-face 3M™ disponívelna 3M Company, St. Paul, MN foi laminada na lateral dotransponder TI oposta à lateral mediante a qual o circuitointegrado RFID foi conectado. 0 transponder TI com a fitaadesiva dupla-face foi então aderido pela fita a um pedaçode 55 milímetros por 55 milímetros de prancha depoliestireno Fome-Cor® de 5,08 milímetros de espessura daAlcan Composities USA Inc., St. Louis, MO. A massa dessepedaço de prancha foi de 1,7 9 gramas. A prancha comtransponder conectado foi então conectada a uma lâmina dealumínio usando fita adesiva dupla-face laminada na lateralda prancha oposta à lateral na qual o transponder foiconectado. Usando o leitor de RFID TEK, o transponder foilido a uma distância superior a 53 milímetros medidos apartir do leitor de RFID.

Exemplo Comparativo 2

Nesse exemplo comparativo, todos os elementosforam os mesmos do Exemplo Comparativo 1, exceto que aprancha de poliestireno usada como uma camada espaçadora foide espessura 2,413 milímetros, e assim tinha uma massa de0,8 6 grama. Usando o leitor de RFID TEK, o transponder foilido a uma distância superior a 39 milímetros medidos apartir do leitor de RFID.

Exemplo Comparativo 3

Nesse exemplo comparativo, a camada espaçadora foiuma camada de 0,991 milímetro de espessura de absorvedormagnético de polímero de silicone preenchido com ferrodisponível sob a marca de material GDS Eccosorb™ da Emerson& Cuming, Randolph, Ma. 0 comprimento e a largura da camadaabsorvedora magnética eram de 51 milímetros por 51milímetros e esta tinha uma massa de 6,89 gramas. 0transponder e o método de conexão do transponder aoabsorvedor magnético e então a uma lâmina de aluminio foramos mesmos dos descritos no Exemplo Comparativo 1. Usando oleitor de RFID TEK, o transponder foi lido a uma distânciasuperior a 30 milímetros medidos a partir do leitor de RFID.

Exemplo 4

Nesse exemplo, a camada composita da presenteinvenção foi usada como a camada espaçadora. A camadacomposita de partículas micro-estruturadas usada como acamada espaçadora nesse exemplo foi formada a partir de duaslâminas mais finas do filme compósito laminado junto comfita adesiva dupla-face 3M™ Post-IT™. A camada espaçadoraresultante foi de 55 milímetros por 55 milímetros com umaespessura total (duas camadas de filme e uma camada de fitaintercamadas) de 0,813 milímetros e uma massa de 2,49gramas. O transponder foi conectado à camada espaçadora defilme composita e a combinação da camada espaçadora de filmecomposita e o transponder foram, por sua vez, conectados àlâmina de aluminio como apresentado no Exemplo Comparativo1. Usando o leitor de RFID TEK, o transponder foi lido a umadistância superior a 40 milímetros medidos a partir doleitor de RFID.

Exemplo Comparativo 5

Nesse exemplo comparativo, todos os elementosforam os mesmos do Exemplo Comparativo 1, exceto que acamada espaçadora foi compôsita de 8 lâminas de papel lisobranco de 9,07 kg (20 libras). A camada espaçadora de papelliso compreendida de 8 lâminas de papel tem uma espessura de0,813 milímetros e o comprimento e a largura foram cortadospara 55 milímetros por 55 milímetros. A camada espaçadora depapel resultante tinha uma massa de 1,98 gramas. Usando oleitor de RFID TEK, o transponder foi lido a uma distânciasuperior a 20 milímetros medidos a partir do leitor de RFID.

Os resultados das faixas de leitura do transponderem relação ao tipo de camada espaçadora usada sobre umasuperfície de metal em cada um dos exemplos acima sãoapresentados na seguinte Tabela

<table>table see original document page 35</column></row><table>

Como representado pelos resultados apresentados natabela acima, os transponderes RFID montados em uma camadacompósita da presente invenção e conectados a uma superfíciecondutora foram lidos em uma faixa de leitura comparável comtransponderes montados nos materiais de camada de proteçãoda técnica anterior, como material Eccosorb™, que foi tambémconectado a uma superfície condutora. A camada compósita dapresente invenção incluiu uma espessura comparável, masaproximadamente um terço da massa, comparada ao materialEccosorb™. Adicionalmente, transponderes RFID montados emuma camada compósita da presente invenção e conectados a umasuperfície condutora forneceram uma faixa de leituracomparável a um transponder RFID montado em materiais decamada espaçadora, como o material Fome-Cor™ que foi tambémconectado a uma superfície condutora. A camada compósita dapresente invenção incluiu uma massa levemente maior, mas umaespessura significantemente menor, comparada ao materialFome-Cor™.

Os testes e resultados dos testes descritos acimapretendem ser unicamente ilustrativos, ao invés depreditivos, e variações no procedimento de teste podem serexpressas para levar a diferentes resultados.

A presente invenção foi ora descrita com relação avárias modalidades dessa. A descrição detalhada anterior eexemplos foram dados à guisa de esclarecimento apenas, poiseles não têm objetivo de limitar desnecessariamente. Todasas patentes e pedidos de patente citados aqui estãoincorporados à guisa de referência. Os versados na técnicadepreenderão que muitas mudanças podem ser feitas nasmodalidades descritas sem abandonar o âmbito da invenção.Assim, o escopo da mesma não deve-se limitar a detalhesexatos e estruturas descritas aqui mas, de preferência, àsestruturas descritas pela linguagem das reivindicações e osequivalentes dessas estruturas.

Claims

1. Etiqueta de identificação por radiofreqüência("RFID"), CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:um substrato incluindo uma primeira superfícieprincipal e uma segunda superfície principal oposta àprimeira superfície principal;uma antena de identificação por radiofreqüênciafixada à primeira superfície principal do substrato;um circuito integrado fixado à antena; euma primeira camada compósita incluindo umaprimeira superfície principal e uma segunda superfícieprincipal oposta à primeira superfície principal, sendo quea primeira camada compósita é fixada à segunda superfícieprincipal do substrato e a primeira camada compósitacompreende:aglutinante; euma pluralidade de flocos muiti-camadas dispersano aglutinante, sendo que os flocos multi-camadascompreendem dois a aproximadamente 100 pares de camadas,cada par de camadas compreendendo:uma camada cristalina de metal ferromagnéticoadjacente a uma camada dielétrica,sendo que os pares de camadas formam uma pilha decamadas de metal ferromagnético alternadas com camadasdielétricas.

2. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADA por ser usada em superfícies de metal ououtras superfícies condutoras, e adicionalmente pelo fato deque:a etiqueta de identificação por radiofreqüência éfixada à superfície de metal ou outra superfície condutora; eum interrogador pode ler a etiqueta deidentificação por radiofreqüência dentro de uma faixa deleitura de pelo menos 40 mm da etiqueta de identificação porradiofreqüência.

3. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada de metalferromagnético é mais fina do que a profundidade derevestimento da mesma.

4. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada dielétricatem uma espessura de aproximadamente 5 a aproximadamente 100nm.

5. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira camadacompósita tem uma espessura de 0,5 a 5,0 mm.

6. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada compósitatem uma densidade de área entre 0,0001 e 0,1 g/mm2.

7. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada compósitacompreende pelo menos duas tiras fixadas à segundasuperfície principal do substrato.

8. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada compósitainclui uma abertura onde a abertura corresponde geralmenteao formato da antena.

9. Etiqueta de RFID, de acordo com a reivindicação-1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada compósitainclui uma primeira porção e uma segunda porção, sendo que asegunda porção tem geralmente a forma da antena, e sendo quea primeira porção compreende o aglutinante e a pluralidadede flocos muiti-camadas dispersa no aglutinante, sendo que asegunda porção compreende apenas o aglutinante.

10. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fatode que compreende uma primeira camada de adesivo fixada àsegunda superfície principal da camada compósita.

11. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeiracamada de adesivo fixa a etiqueta de identificação porradiofreqüência a uma superfície metálica ou outrasuperfície condutora.

12. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 10, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fato deque uma segunda camada de adesivo fixando a segundasuperfície principal do substrato à primeira superfícieprincipal da camada compósita.

13. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fatode compreender uma camada de cobertura fixada ao substrato eà camada compósita.

14. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 13, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fato decompreender uma terceira camada de adesivo entre a camada decobertura e o substrato.

15. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fatode compreender uma segunda camada compósita incluindo umaprimeira superfície principal e uma segunda superfícieprincipal oposta à primeira superfície principal, sendo quea segunda camada compósita está fixada à segunda superfícieprincipal da primeira camada compósita, e a segunda camadacompósita compreende:aglutinante; euma pluralidade de flocos muiti-camadas dispersano aglutinante, os flocos multi-camadas compreendendo dois aaproximadamente 100 pares de camadas, cada par de camadascompreendendo:uma camada cristalina de metal ferromagnéticoadjacente a uma camada dielétrica,sendo que os pares de camadas formam uma pilha decamadas de metal ferromagnético alternadas com camadasdielétricas.

16. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 15, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fato decompreender uma quarta camada de adesivo fixando a segundasuperfície principal da primeira camada compósita à primeirasuperfície principal da segunda camada compósita.

17. Etiqueta de RFID, de acordo com areivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que a quartacamada de adesivo fixa a etiqueta de RFID a uma superfíciede metal ou outra superfície condutora.

18. Ferramenta ou peça metálica de avião,CARACTERIZADA por ser combinada com a etiqueta de RFID dotipo definido na reivindicação 1 ou 2, onde a etiqueta deRFID é fixada à peça ou ferramenta de avião, e sendo que uminterrogador pode ler a etiqueta de RFID em uma faixa deleitura de pelo menos 40 mm.

19. Método de fabricação de uma etiqueta deidentificação de radiofreqüência ("RFID"), CARACTERIZADOpelo fato de compreender as etapas de:fornecer um substrato contendo uma antena em pelomenos uma superfície do substrato;fixar um circuito integrado à antena;fornecer uma primeira camada compósita incluindouma primeira superfície principal e uma segunda superfícieprincipal oposta à primeira superfície principal, sendo quea primeira camada compósita é fixada à segunda superfícieprincipal do substrato e sendo que a primeira camadacompósita compreende:aglutinante; euma pluralidade de flocos multi-camadas dispersano aglutinante, os flocos multi-camadas compreendendo dois aaproximadamente 100 pares de camadas, cada par de camadascompreendendo:uma camada cristalina de metal ferromagnético,onde a camada de metal ferromagnético é mais fina do que aespessura de revestimento da mesma, adjacente a uma camadadielétrica, sendo que a camada dielétrica tem uma espessurade aproximadamente 5 a aproximadamente 100 nm e sendo que ospares de camadas formam uma pilha de camadas de metalferromagnetico alternadas com camadas dielétricas; efixar a primeira camada compôsita ao substratooposto à antena e ao circuito integrado.