CN101996343A - 无线标签和制造无线标签的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线标签和制造无线标签的方法。根据本发明的一个方面，一种无线标签包括：基底构件，其是柔性的，并且其表面上形成有配线图案；无线电路芯片，其安装在所述基底构件上并连接到所述配线图案；保护构件，其覆盖所述基底构件和所述无线电路芯片，并且硬度比所述基底构件低；以及多个球形突出部，它们设置在所述保护构件的表面上，硬度比所述基底构件高，并且被设置为使得当至少所述保护构件弯曲超过预定角度时与其他相邻的球形突出部相抵触。

Description

无线标签和制造无线标签的方法
技术领域
这里公开的实施方式涉及一种通过无线通信来接收和发射信号的无线标签和制造这种无线标签的方法。
背景技术
无线标签已经广为人们所知，无线标签包括存储了与产品、人的ID等有关的个体信息(individual information)并且通过诸如RFID的自动识别系统的无线通信来读取和写入这种个体信息的RFID标签。无线标签上安装了存储有个体信息的IC芯片；无线标签包括具有连接到该IC芯片的配线图案(无线通信用天线图案等)的inlet。无线标签附接到或嵌入在产品、人的衣服等上并且由自动识别系统来识别。因此，可以集中地管理产品的流动、人员的进出等。
下面公开了作为常规技术的无线标签技术。
[专利文献1]日本特开专利公报No.2008-009537
近些年，无线标签已越来越多地附接到常常对inlet施加弯曲应力的物体上(包括人的衣服)。在这样的使用状况下，会对inlet的一部分施加过大的弯曲应力；在inlet被弯曲的位置，inlet会被不必要地弯曲，导致inlet上的配线图案的断裂。
发明内容
因此，本发明的一个方面的目的是提供一种无线标签和制造无线标签的方法，即使在施加了这样过大的弯曲应力的情况下也可以防止inlet上的配线图案发生断裂。
根据本发明的一个方面，一种无线标签包括：基底构件，其是柔性的，并且其表面上形成有配线图案；无线电路芯片，其安装在所述基底构件上并连接到所述配线图案；保护构件，其覆盖所述基底构件和所述无线电路芯片，并且硬度比所述基底构件低；以及多个球形突出部，它们设置在所述保护构件的表面上，硬度比所述基底构件高，并且被设置为使得当至少所述保护构件弯曲超过预定角度时与其他相邻的球形突出部相抵触(interfere)。
根据本发明的另一方面，一种制造无线标签的方法包括以下步骤：在弹性的第一片材的一个表面上接合硬度比第一片材大的第二片材；将接合到第一片材的第二片材形成为多个突出部，这些突出部在至少第一片材弯曲超过预定角度时与其他相邻的突出部抵触；将表面上具有配线图案并且安装了连接到所述配线图案的无线电路芯片的基底构件封入(enlose)两个第一片材的相对侧(facing sides)之间，所述相对侧的相反侧(opposite sides)接合有第二片材；以及对其间封入了所述无线电路芯片的所述两个第一片材进行接合。
附图说明
图1是例示了根据一个实施方式的无线标签的构造的截面图；
图2是用于说明根据一个实施方式被施加了过大弯曲应力的无线标签的图；
图3是用于说明根据一个实施方式的制造具有突出部的保护构件的工艺的图；
图4是例示了根据一个实施方式的借以将inlet片材夹在保护构件之间的工艺的图；
图5是根据一个实施方式的从上面看到的无线标签的视图；
图6是根据一个实施方式的沿图5的线VI-VI截取的无线标签的截面图；
图7是用于说明根据一个实施方式的沿弯曲线弯曲的无线标签的图；
图8是用于说明根据一个实施方式的当无线标签的突出部的设置满足X≥d/2时施加弯曲应力的情况的图；
图9用于说明根据一个实施方式的当无线标签的突出部的设置满足X＜d/2时施加弯曲应力的情况的图；
图10是作为本实施方式的无线标签的对比例、未采用本实施方式的、其上施加有过大弯曲应力的无线标签的图。
具体实施方式
下面将参照附图来描述本发明的实施方式。
图1是例示了根据一个实施方式的无线标签的构造的截面图。如图1所示，在无线标签1中，inlet片材夹在保护构件14之间，该inlet片材由基底片材13、天线图案12(形成在基底片材13上的一种配线图案)、以及连接到天线图案12并且安装在基底片材13上的电路芯片11构成。电路芯片11是电连接到用于无线通信的天线图案12上的IC芯片。电路芯片11基于天线图案12所接收的信号来读取和写入数据。基底片材13由诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的柔性材料制成。保护构件14是诸如柔性橡胶或人造橡胶的弹性体。根据本实施方式，保护构件14由橡胶硬度为大约40的柔性橡胶制成。
在保护构件14上并排设置多个球形突出部15，以满足下面描述的突出部安装条件。突出部15在硬度上比保护构件14要高。如果保护构件14由橡胶硬度为40的橡胶制成，则希望突出部15由橡胶硬度大约80的橡胶或人造橡胶制成。突出部15不限于橡胶。突出部15可以由塑料、金属等制成。可以在保护构件14的表面中嵌入诸如塑料球的球形构件以使这些球形构件充当突出部15。根据本实施方式，突出部15由橡胶硬度大约80的橡胶制成。突出部15不限于球形表面。突出部15可以形成为能突出的圆形或方柱等。
在无线标签1中，保护构件14上设置有橡胶硬度比保护构件14高的多个突出部15，使它们满足突出部安装条件。因此，如图2所示，即使在无线标签1上施加了过大的弯曲应力，突出部15彼此接触以保持无线标签1不被弯曲。因而，对于无线标签1而言，可以防止天线图案12的断裂。顺便提及，在图2中，为了说明的简单省略了基底片材13。
将参照图3至图4来描述一种制造无线标签1的工艺。图3是用于说明根据一个实施方式的制造具有突出部的保护构件的工艺的图。图3中的标号151表示上面尚未形成突出部15的片形的突出部材料。标号152表示缠绕有突出部材料151的卷轴(spool)。标号141表示缠绕有保护构件14的卷轴。标号31和32表示用来通过压制作业在突出部材料151上形成突出部15的模具(die)。标号31表示上模具，而标号32表示下模具。上模具31经过处理能够在突出部材料151上形成突出部15。上模具15通过驱动设备(图中未示出)被向上和向下驱动。标号33表示多个可旋转辊，这些可旋转辊被放置在突出部材料151和保护构件14的上面和下面，仿佛将突出部材料151和保护构件14保持在它们中间。
首先，在两片材压力接合工艺中，从卷轴152和141分别拉出突出部材料151和保护构件14，接着放在一起并夹在辊33之间。夹住之后，突出部材料151和保护构件14被辊33压缩同时被加热设备(图中未示出)加热。按照这种方式，突出部材料151和保护构件14在被载入突出部形成工艺之前被压缩和热接合在一起。在此情况下，加热温度根据突出部材料151和保护构件14的材料的特性而适当地设置。在突出部形成工艺中，上模具31和下模具32对突出部材料151进行挤压以形成突出部15。通过上述一系列工艺形成了具有突出部15的保护构件14。
顺便提及，根据本实施方式，突出部材料151和保护构件14通过辊33放在一起且同时被加热；因此突出部材料151和保护构件14被压紧并热接合在一起。实际上，突出部材料151和保护构件14可以仅利用被加热的辊33压紧和热接合在一起。此外，突出部材料151和保护构件14是被压紧和热接合在一起的。但是，将突出部材料151和保护构件14接合在一起的方式不限于热压接合。突出部材料151和保护构件14可以通过粘合剂等接合在一起。此外，突出部15是在突出部材料151和保护构件14被压紧和热接合在一起之后形成的。但是，形成突出部15的方式不限于上述方法。可以应用包括以下方法的其他方法：将单独形成的突出部15附接到或压缩并热接合到保护构件14上的方法，以及根据突出部15的材料在保护构件14上形成突出部15的方法。
下面描述通过将突出部材料151和保护构件14压紧和热接合在一起的上述方法制造出的保护构件14之间夹住inlet片材接着形成突出部15的方法。
图4是例示了根据一个实施方式的在保护构件之间夹住inlet片材的方法的图。图4中的标号4表示inlet片材。标号34表示多个可旋转辊，这些可旋转辊放置在保护构件14和inlet片材4的上面和下面，仿佛将保护构件14和inlet片材4保持在它们之间。首先，在三片材压力接合工艺中，inlet片材4被夹在两个其突出部15面向外侧的保护构件14之间。接着，inlet片材4与保护构件14一起被夹在辊34之间。由于inlet片材4夹在保护构件14之间，所以电路芯片11和天线图案12被封在保护构件14之间。即，inlet片材4被封在两个保护构件14的相对侧之间，在保护构建14的相反侧通过压缩而接合了突出部材料151。被夹住之后，inlet片材4和保护构件14通过辊34被压紧同时由加热设备(图中未示出)来加热。按照该方式，inlet片材4和保护构件14在被载入切割工艺之前被压紧和热接合在一起。在被压紧和热接合在一起之后，按照预定间隔来切割inlet片材4和保护构件14。结果，制造出了无线标签1。根据本实施方式，沿着图4中例示的切割线来切割inlet片材4和保护构件14。根据天线图案12的配线结构、无线标签1的用途、组件的材料等适当地设置该间隔。但是，希望按照使inlet片材4和保护构件14能够在天线图案12之间被切割的方式来设置该间隔。
顺便提及，根据本实施方式，inlet片材4被夹在具有突出部15的保护构件14之间。但是，设置突出部15的方式不限于上述方法。可以在inlet片材4被夹在保护构件14之间后设置突出部15。此外，inlet片材4和保护构件14是被压紧和热接合在一起的。但是，将inlet片材4和保护构件14接合在一起的方式不限于热压力接合。inlet片材4和保护构件14可以通过粘合剂等接合在一起。此外，在保护构件14的一侧上连续地设置了突出部15。实际上，突出部15可以仅设置在保护构件14的覆盖天线图案12和电路芯片11的区域内。
下面描述突出部安装条件。突出部安装条件是在无线标签1上施加过大弯曲压力时突出部15彼此接触的条件。下面提供参照图5至图9对突出部安装条件的详细描述。图5是根据一个实施方式的从上面看到的无线标签的视图。随便提及，出于描述突出部安装条件的方便，在图5中的无线标签1上，突出部15之间的距离被设置得较长。在图5中，标号2表示突出部15和周围区域的放大图。突出部15在垂直于弯曲线的方向上的宽度(即，突出部15的直径)用d来表示。换言之，突出部15在连接两个相邻突出部15的线的方向上的宽度用d来表示。突出部15在垂直于弯曲线的方向上的距离用σ来表示。换言之，两个相邻的突出部15之间的距离用σ来表示。图6是根据一个实施方式的沿图5的线VI-VI截取的无线标签的截面图。在图6中，突出部15在垂直于弯曲线的方向上的周长用L来表示。换言之，突出部15在连接两个相邻突出部15的线的方向上的周长用L来表示。
图7是用于说明根据一个实施方式的沿弯曲线弯曲的无线标签的图。在图7中，从突出部15的中心线(从突出部15的中心A延伸并垂直于保护构件14的线)到端部B的距离用d/2(即，突出部15的半径)来表示。从相邻突出部15的中心线到端部C的距离用X来表示。突出部15在中心线与保护构件14之间的区域中的周长用L/2来表示。当沿着弯曲线弯曲无线标签1时，突出部15的几何关系由下式给出。
σ＝X+(L/2)...(1)
如果X≥d/2，则即使进一步的弯曲应力施加在无线标签1上，突出部15也不彼此接触，如图8所示。由于突出部15不彼此接触，所以突出部15被压入保护构件14。因此，无法实现抑制过大弯曲应力的效果。如果X＜d/2，则当进一步的弯曲应力施加在无线标签1上时，突出部15彼此接触，如图9所示。由于突出部15彼此接触，所以能够实现抑制过大弯曲应力的效果。因此，对于突出部15的几何关系，基于式(1)而给出下式。
σ-(L/2)＝X＜d/2...(2)
因此，突出部15的安装条件需要满足下式。
σ-(L/2)＜d/2或σ＜(d/2)+(L/2)...(3)
式(3)表示为了抑制过大弯曲应力突出部15需要满足的突出部安装条件。随便提及，d表示的宽度可以在全部突出部15中是相同的值。并且，σ表示的距离可以在全部突出部15之间是相同的值。此外，L表示的周长在全部突出部15中可以是相同的值。
图10是作为本实施方式的无线标签的对比例、未采用本实施方式的、其上施加了过大弯曲应力的无线标签的图。在图10中，标号101表示未采用本实施方式的无线标签。标号102表示由与制造保护构件14的材料相同的材料制成的突出部。标号103表示天线图案12可能断裂的断裂点。如图10所示，由于突出部102不满足上述突出部安装条件，所以突出部102不彼此接触。因此，施加在无线标签101上的过大弯曲应力使天线图案12在断裂点103处断裂。
即使在突出部102彼此接触的弯曲位置处施加了过大的弯曲应力，通过弯曲力也可以容易地改变突出部102的形状，因为突出部是由与制造保护构件14的材料相同的材料制成的。由于突出部102的形状可以容易地改变，所以在无线标签101上施加了过大的弯曲应力，导致天线图案12在断裂点103处断裂。如果保护构件14和突出部102都由诸如塑料的硬材料制成，则当施加过大应力时保护构件14断裂，造成天线图案12的断裂。随便提及，在图10中，为了说明的简单，省略了基底片材13。
根据本实施方式，即使在无线标签1上施加了过大的弯曲应力，也可以抑制无线标签1被弯曲，因为保护构件14柔性地弯曲并且突出部15彼此抵触而彼此接触。由于可以保持无线标签1不被弯曲，故可以防止天线图案12的断裂以及电路芯片11的故障。
这里陈述的全部示例和条件语言都旨在帮助读者理解发明人贡献的本发明和概念的教示目的，并应当被解读为不限于这样具体陈述的示例和条件，并且说明书中的这样的示例的组织不涉及本发明优劣的描述。尽管已详细地描述了本发明的实施方式，但是应该理解在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以对其做出各种变化、替代和改变。

Claims (18)

1.一种无线标签，该无线标签包括：
基底构件，其是柔性的，并且其表面上形成有配线图案；
无线电路芯片，其安装在所述基底构件上并连接到所述配线图案；
保护构件，其覆盖所述基底构件和所述无线电路芯片，并且硬度比所述基底构件低；以及
多个球形突出部，它们设置在所述保护构件的表面上，硬度比所述基底构件高，并且被设置为使得当至少所述保护构件弯曲超过预定角度时与其他相邻的球形突出部相抵触。
2.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
当所述多个球形突出部中的两个相邻球形突出部之间的距离用σ来表示、所述两个相邻球形突出部中的一个球形突出部在连接所述两个相邻球形突出部的直线的方向上的周长用L来表示，且该球形突出部在所述直线的方向上的宽度用d来表示时，所述多个球形突出部按照满足不等式σ＜(d/2)+(L/2)的间隔来设置。
3.根据权利要求2所述的无线标签，其中，
所述多个球形突出部都被设置为与相邻球形突出部相接触。
4.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
所述配线图案是天线图案。
5.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
所述多个球形突出部仅设置在所述保护构件的表面上的覆盖所述配线图案和所述无线电路芯片的区域中。
6.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
所述无线电路芯片包括使用用于接收和发射信号的天线部来读取和写入数据的IC芯片。
7.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
所述保护构件由橡胶硬度为40的材料制成。
8.根据权利要求1所述的无线标签，其中，
所述多个球形突出部由橡胶硬度为80的材料制成。
9.一种制造无线标签的方法，该方法包括以下步骤：
在弹性的第一片材的一个表面上接合硬度比第一片材大的第二片材；
将接合到第一片材上的第二片材形成为多个突出部，这些突出部在至少第一片材弯曲超过预定角度时与其他相邻的突出部相抵触；
将表面上具有配线图案并且安装了连接到该配线图案的无线电路芯片的基底构件封入两个第一片材的相对侧之间，所述相对侧的相反侧接合有第二片材；以及
对其间封入了所述无线电路芯片的所述两个第一片材进行接合。
10.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
在将第二片材形成为所述多个突出部时，所述多个突出部被形成为球形突出部。
11.根据权利要求10所述的制造无线标签的方法，其中，
在将第二片材形成为所述多个突出部时，并且当所述多个突出部中的两个相邻突出部之间的距离用σ来表示、这两个相邻突出部中的一个突出部在连接这两个相邻突出部的直线的方向上的周长用L来表示，且该突出部在所述直线的方向上的宽度用d来表示时，按照满足不等式σ＜(d/2)+(L/2)的间隔来形成所述多个突出部。
12.根据权利要求10所述的制造无线标签的方法，其中，
在将第二片材形成为所述多个突出部时，利用将所述多个突出部形成为球形的模具，通过对接合到第一片材上的第二片材进行压缩，将第二片材形成为所述多个突出部。
13.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
在将第二片材形成为所述多个突出部时，仅在第二片材上的覆盖所述配线图案和所述无线电路芯片的区域中形成所述多个突出部。
14.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
所述无线电路芯片包括使用用于接收和发射信号的天线部来读取和写入数据的IC芯片。
15.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
第一片材由橡胶硬度为40的材料制成。
16.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
第二片材由为橡胶硬度80的材料制成。
17.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
通过热压接合将第一片材和第二片材接合在一起。
18.根据权利要求9所述的制造无线标签的方法，其中，
通过热压接合将其间封入了所述无线电路芯片的所述两个第一片材接合在一起。
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