CN102289706A - 射频识别标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种射频识别标签，该射频识别标签包括集成电路和与该集成电路连接的至少一个天线，其中，天线由至少部分金属化的线形成。

Description

射频识别标签
本申请要求于2010年6月15日提交的美国临时专利申请No.61/354,758的优先权。
技术领域
本发明涉及射频识别(RFID)标签和这种RFID标签的各种应用。
背景技术
随着RFID技术在许多产业中的快速普及，其在服装工业中的使用变得更加显著。目前，大多将RFID标签附着到价格标签，价格标签可以在零售商店、零售商店的分发中心或甚至在工厂安装。附着到服装的价格标签的RFID标签的目的主要为了物流和价格管理。通常，RFID标签用于防盗目的。
为了防伪目的的另一目的正成为需求。对于昂贵的品牌服装或包，防伪的需要极为重要。RFID标签的该应用保护了品牌的知识产权，并确保身份验证。在该应用中，仅将RFID标签应用至价格标签是不够的，因为价格标签是分离的物品并且可以容易地被伪造。必须将RFID标签隐藏在包或服装内或者制造得难以触及。
服装的另一问题是清洗的过程以及在清洗过程之后区分每件服装的所有权的需要。这对于宾馆、学校、警局、军队和演出服等的制服的管理是特别重要的。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种可以缓解前述缺点的新颖的RFID标签、使用这种RFID标签的方式、和将这种RFID标签附着到物体的方法。
根据本发明的第一方面，提供一种射频识别标签，包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中，所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成。
根据本发明的第二方面，提供一种将至少一个射频识别标签附着到物体的方法，其中，所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中，所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，所述方法包括将所述射频识别标签的至少所述线缝制或编织到所述物体。
根据本发明的第三方面，提供一种将至少一个射频识别标签附着到物体的方法，其中，所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中，所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，所述方法包括使线穿过或围绕所述物体或所述物体的一部分。
根据本发明的第四方面，提供一种形成用于物体的窃启密封的方法，该方法包括提供至少一个射频识别标签，其中，所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中，所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，并且将所述线与所述物体相关联。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例的方式说明本发明的优选实施方式，其中：
图1A～图1E示出可以将根据本发明的RFID标签嵌入其中或固定地紧固到其上的各种物体；
图2示出缝制在布中的根据本发明的RFID标签；
图3示出其中央部分安装在FR4印刷电路板上的根据本发明的RFID标签；
图4示出其中央部分安装在镶嵌物上的根据本发明的RFID标签；
图5示出其中央部分在布上的根据本发明的RFID标签；
图6示出缝制有三个根据本发明的RFID标签的服装，该服装为衬衣；
图7示出具有两个偶极的根据本发明的RFID标签；
图8示出具有环形天线的根据本发明的RFID标签；
图9A和图9B示出可以在根据本发明的RFID标签中使用的具有各种直径的许多金属化的线；
图10示出与薄膜电池连接并由该薄膜电池供电的根据本发明的RFID标签；
图11示出其中央部分用塑料覆盖以改善或实现防水的根据本发明的RFID标签；
图12示出其中央部分由布覆盖的根据本发明的RFID标签；
图13示出附着到服装和服装的签条的根据本发明的RFID标签；
图14示出与不同颜色的金属化的线连接的根据本发明的RFID标签；
图15示出具有穿过戒指的金属化的线的根据本发明的RFID标签；
图16示出缠绕牛的根据本发明的RFID标签；
图17示出附着到牛的耳垂上的根据本发明的RFID标签；
图18示出作为窃启密封附着到文件的根据本发明的RFID标签；
图19示出作为容器的窃启密封形成容器盖的一部分的根据本发明的RFID标签；
图20示出附着到鞋的鞋带的根据本发明的RFID标签；以及
图21示出编织到包或袋中的根据本发明的RFID标签。
具体实施方式
图1A～图1E示出根据本发明的RFID标签可以紧固到其中或其上的各种物体。图1A示出可以将这种RFID标签紧固到其上的布12；图1B示出可以将这种RFID标签紧固到其上的桌布14；图1C示出可以将这种RFID标签紧固到其上的地毯16；图1D示出可以将这种RFID标签紧固到其签条20上的衬衣18；以及图1E示出可以将这种RFID标签紧固到其上或其中的制服22。还可以将RFID标签缝制到皮革或其它佩戴材料上。
在图2中示出的根据本发明的RFID标签24为缝制到布26上。在这里被示出的标签24为无源RFID标签，虽然应当理解，标签24可以是电池辅助的无源RFID标签或有源RFID标签。RFID标签24包括与一对金属化的线30连接的倒装芯片(flip chip)集成电路(IC)28，金属化的线30各自形成RFID标签24的天线。金属化的线30是由棉花或聚酯纤维制成的整个可回收的普通的线，其中在线30的表面上进行金属化，或将金属化集成到线30中。可以用电传导金属全部金属化或部分金属化线30，从而使线30电传导。这里将全部金属化或部分金属化的线总称为“金属化的线”。通过缝纫机将金属化的线30应用到布26。IC 28可以先被安装在另一基板上，然后也被缝制到布26上。可替换地，在其最后的实施方式中，可以将IC 28缝制到服装签条上，或缝制到服装上。
图3示出其中央部分(意思是IC 28和连接到IC 28并与IC 28最接近的两个金属化的线天线30的各自的部分)安装在具有多个金属化的孔的FR4印刷电路板(PCB)上的RFID标签24。天线30穿过各自的金属化的孔并与各自的金属化的孔连接。然后，将线30缝制到布26上。倒装芯片IC 28用胶覆盖以使得该倒装芯片IC 28防水，并给予其结构强度以使得其在机械压力下不会松动。
图4示出其IC 28安装在塑料镶嵌物34上的RFID标签24。再另一可能的配置中，如图5所示，倒装芯片IC 28安装在布36上。
虽然每个物体(布或服装等)可以仅与一个RFID标签24相关联，但当然可以使多于一个的RFID标签24附着到物体上。例如，如图6所示，将三个RFID标签24缝制到衬衣38的三个不同的部分上以提供读取能力的备份，从而即使一个或多个RFID标签24被挡住或损坏，或者以任何方式不能正常工作，剩余的RFID标签24也仍然可以响应读取器请求。
图7示出具有两对电连接至中央倒装芯片IC 44的金属化的线天线42的另一RFID标签40，以提供天线分集，从而可以读取以不同偏振进来的读取器信号。
图8示出具有电连接至由金属化的线制成的环形天线50的倒装芯片IC48的另一RFID标签46。通过这样的配置，即使整个服装或布(示出为部分52)在水中或接近金属或接近人体，也可以由基于近场天线的RFID读取器读取RFID标签46。
如图9A和图9B所示，用于形成根据本发明的RFID标签的金属化的线54a、54b、54c、54d、54e、54f、54g、54h、54i、54j、54k、541、54m、54n可以为各种直径(如图9A和图9B所示)，以提供对RFID标签的各种灵敏度。
至今为止讨论的根据本发明的RFID标签是无源RFID标签。如上所述，根据本发明的RFID标签可以是电池辅助的无源RFID标签或有源RFID标签。如图10所示，具有附着有两个金属化的线天线30的IC 28的根据本发明的RFID标签24与薄膜电池56连接并由薄膜电池56供电。薄膜电池56安装在布或纸上，然后被缝制到物体上(例如服装)，其中该物体缝制有RFID标签24。这使得RFID标签24成为电池辅助的标签，从而允许超长的读取范围。
如图11所示，具有附着有两个金属化的线天线30的中央IC 28的根据本发明的RFID标签24覆盖有韧性的一致的塑料材料以实现或改善防水。除了由塑料材料覆盖以外或作为其替换，如图12所示，可以将另一块布60缝制到物体上以覆盖RFID标签24的中央部分，即，倒装芯片IC 28和金属化线天线30的接近并连接至倒装芯片IC 28的部分。
如图13所示，对于具有与中央IC电连接的两对金属化的线天线42a、42b的RFID标签40，将每个天线42a的一部分缝制到服装64的签条62上，并将每个天线42b的一部分缝制到服装64上。这允许用于最好的读取范围的较大的天线。
如图14所示，对于具有与中央IC连接的许多金属化的线天线42的RFID标签40，天线42可以是不同的颜色，以引导用户使用剪刀切断合适的线(例如，可以是与所有其它线的颜色不同的颜色)来永久终止RFID标签40的动作。
基于金属化的线的RFID标签具有许多应用，包括应用至零售商店中的金戒指或宝石戒指等的首饰、以及表和其它贵重商品的价格标签上。如图15所示，根据本发明的RFID标签24通过使其环形金属化的线天线66穿过戒指68来附着至戒指68。价格标签70附着(例如，粘贴)到RFID标签24的IC上。线天线66可以被全部金属化或部分金属化以获得不同的天线效果。
如图16所示，基于金属化的线的RFID标签24被示出为应用至缠绕在牛的脖子上的绳子或编织项圈72。该绳子或编织项圈72可以被缠绕在例如狗、猫或其它宠物等的其它动物的其它身体部分，其中绳子或编织项圈根据RF需要以合适的长度有选择地被金属化，以作为天线。基于布或纸的卡可以被提供来容纳倒装芯片IC 28。在实践中发现，如果绳子或编织项圈被部分金属化，则RFID标签24(当安装在动物上时)的读取范围可以被最大化。
如图17所示，还可以将附着到RFID标签24的中央IC的金属化的线30也可直接缝制到动物或活的牲畜的身体中(诸如它们的耳垂中)，或者鱼的鳍中，并且可以针对动物身体最优化天线设计，以使得读取范围可以相对较好。从而将RFID标签24附着到动物。
基于金属化的线的RFID标签还可以用作法律文件的窃启密封。在图18中示出用于法律文件的窃启密封，并一般设计为80，包括封条82、金属化的线天线84和与金属化的线天线84相互连接的RFID IC 86。金属化的线天线84和IC 86形成RFID标签90。在图18中还示出正由窃启密封80保护的法律文件88。特别地，窃启密封80通过使其金属化的线天线84穿过文件88的一个或多个孔(未示出)与法律文件88相关联，从而任何拆封将损坏天线84并使得标签90在特定距离外不能读取，从而告诉用户文件88已经被拆封。
基于金属化的线的RFID标签还可以用作用于容器盖的窃启密封。如图19所示，具有与金属化的线30电连接的RFID IC 28的RFID标签24通过使线30固定地连接至瓶子的盖92的可破坏部分而与瓶子相关联。盖92的打开将破坏金属化的线30并破坏RFID标签24中需要的关键传导路径，从而使标签24不可用。
基于金属化的线的RFID标签还可以应用至需要跟踪或测量其在路上的位置或顺序的运动员或孩子的鞋带。特别地，如图20所示，每只鞋98的鞋带96缝制有根据本发明的RFID标签24。将标签24的金属化的线天线被缝制或编织到鞋98的鞋带96中，以将RFID标签24附着到各个鞋98。
如图21所示，基于金属化的线的RFID标签还可应用至用于工业或农业用途的由布、亚麻布或塑料纤维制成的袋或包，以使得可以对袋或包中的东西从农场到工厂跟踪。在这种情况下，容纳倒装芯片RFID IC的中央部分需要被适当地保护(例如，由硬塑料覆盖)以防止IC被重量或碰撞损坏，并且将RFID标签的金属化的线编织到袋或包之上或之中。可以提供偶极远场形式、环形近场形式或者全部这两种形式的金属化的膜，以在袋内的货物包含水或肉、甚至金属时，提供长范围的RFID读取。
总之，基于金属化的线的RFID标签可以在我们生活的许多方面中使用，并以附着或集成到我们的服装穿戴的最自然的方式并作为佩戴装置，为最好和最长的RFID读取提供需要的天线结构。
应当理解，以上仅示出了可以实施本发明的示例，并且可以在不背离本发明的精神的情况下做出各种修改和/或替换。
还应当理解，为了清楚而在单独的实施方式的上下文中描述的本发明的特定特征可以被相结合地提供在单个实施方式中。相反，为了简洁而在单个实施方式的上下文中描述的本发明的各种特征也可以被单独地提供或以任意合适的子组合提供。

Claims (28)

1.一种射频识别标签，该射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成。
2.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中所述射频识别标签是无源射频识别标签。
3.根据权利要求1或2所述的射频识别标签，其中所述集成电路是安装在具有多个金属化的孔的FR4印刷电路板上的倒装芯片集成电路，其中所述天线与至少一个所述金属化的孔连接。
4.根据权利要求3所述的射频识别标签，其中至少所述倒装芯片集成电路由胶覆盖。
5.根据权利要求3所述的射频识别标签，其中将所述倒装芯片集成电路安装在塑料镶嵌物上。
6.根据权利要求3所述的射频识别标签，其中将至少所述倒装芯片集成电路安装在布上。
7.根据权利要求3所述的射频识别标签，其中将两对至少部分金属化的线天线连接至所述倒装芯片集成电路。
8.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中所述天线是环形天线。
9.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中将所述射频识别标签与电池电连接并由所述电池供电。
10.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中至少所述集成电路由韧性的一致的塑料材料覆盖以使所述集成电路防水。
11.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中至少所述集成电路由布覆盖。
12.根据权利要求1所述的射频识别标签，其中所述射频识别标签包括多条线，并且至少两条所述线是不同的颜色。
13.一种将至少一个射频识别标签附着到物体的方法，其中所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，所述方法包括将所述射频识别标签的至少所述线缝制或编织到所述物体。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法包括将多个所述射频识别标签缝制到所述物体的至少两个不同的部分上的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述物体是服装，以及其中将所述线的第一部分缝制在所述服装的签条上并将所述线的第二部分缝制到所述服装上。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述物体是动物。
17.根据权利要求16所述的方法，该方法还包括将所述线缝制到所述动物的身体部分上的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述身体部分是耳垂或鳍。
19.根据权利要求13所述的方法，其中所述物体是鞋带。
20.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括将所述集成电路的中央部分用硬塑料覆盖的步骤。
21.一种将至少一个射频识别标签附着到物体的方法，其中所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，所述方法包括使所述线穿过或围绕所述物体或所述物体的一部分。
22.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括将价格标签附着到所述射频识别标签上的步骤。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中所述物体是表或首饰。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述物体是动物。
25.根据权利要求24所述的方法，该方法还包括用所述线围绕所述动物的身体部分以及用基于布或纸的卡容纳所述集成电路的步骤。
26.一种形成用于物体的窃启密封的方法，该方法包括提供至少一个射频识别标签，其中所述射频识别标签包括集成电路和与所述集成电路连接的至少一个天线，其中所述至少一个天线由至少部分金属化的线形成，该方法还包括将所述线与所述物体相关联。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述物体是文件，以及将所述射频识别标签的所述线穿过所述文件的至少一个孔。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述物体是容器的盖，以及将所述射频识别标签的所述线与所述盖的可破坏部分固定地连接。
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