CN102324058A - 陶瓷铭牌式电子标签 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陶瓷铭牌式电子标签及其制造方法。包括依次层叠的第三层陶瓷体、接地金属面、第二层陶瓷体、天线辐射面和第一层陶瓷体，所述天线辐射面内包含了电子标签，所述天线辐射面位于第一层陶瓷体和第二层陶瓷体之间从而与外界和接地金属面保持绝缘状态，所述天线辐射面用于接收和发射电磁信号，所述第一层陶瓷体用于在其表面印刷或雕刻铭牌信息，所述接地金属面位于第二层陶瓷体和第三层陶瓷体之间从而与外界和天线辐射面保持绝缘状态，所述接地金属面用于增强电磁能量辐射，所述第一层陶瓷体、第二层陶瓷体和第三层陶瓷体采用低温烧结陶瓷粉制作而成。本发明型的有益效果是：由于陶瓷材料本身是耐压耐热材料，故而可以承受较大压力和热量。

Description

陶瓷铭牌式电子标签

技术领域

本发明涉及射频识别领域，尤其涉及电子标签技术领域。

背景技术

当前的金属零件在进行流通和维修的时候通常使用普通的金属铭牌进行信息标识，金属铭牌一般包含产品名称、出厂日期和型号等不可更改的信息。采用金属铭牌进行信息标识存在如下几种弊端：

1.金属铭牌所包含的信息量过少，使金属零件在流通和维修方面受到很大的限制。

2.金属铭牌上面的信息无法进行实时的更新，这会增加金属零件的维护成本和效率。

随着射频技术的发展，出现了采用电子标签来代替金属铭牌对金属零件进行信息标识，具体做法是将电子标签直接粘贴在各个金属零件上，将电子标签作为金属零件的整备/修理履历等的记录媒体，从而使整个维修查询趋向标准化，这样就可以克服金属铭牌信息承载少，信息无法更新的缺点，同时还可以具有书面维修台帐的作用，这样不论是以往写在纸上的，还是各公司自己的数据库进行零散管理的信息都被记录到这种标签的存储器中，希望以此防止维修中各种重要技术信息的丢失，提高维修工作的正确性和效率，提升零部件自身的质量与安全性。但是采用电子标签代替金属铭牌后虽然具有了上述优点，但是仍然存在如下缺点：

1.电子标签作为易损件和电子产品，直接粘贴在金属零件上容易损坏和收到电磁干扰。

2.电子标签很难在上面印刷、雕刻，这样的电子标签并不能代替传统的金属铭牌所具有的直观显著的标识作用。

为了克服电子标签代替金属铭牌对金属零件进行信息标识的不足，本申请人又提出一种塑料铭牌式电子标签。如图1所示，塑料铭牌式电子标签包括电子标签1和塑料外壳2，所述电子标签由电子标签芯片11、阻抗匹配点12和微带辐射面13组成，所述微带辐射面13中心镂空，电子标签芯片11位于微带辐射面13的中心镂空处并且两端和微带辐射面13连接，所述两端的连接处具有阻抗匹配点12，塑料外壳2为片状并将整个电子标签1包裹在塑料外壳2的内部。上述微带辐射面13为辐射电磁能量主要部分。电子标签芯片11用于接收、存储和发送数据信息，当电子标签1通过微带辐射面13接收到电磁信号，通过电子标签芯片11处理之后把需要发送的信息转换为电磁能量再由微带辐射面13将电磁能量发送出去。由于电子标签芯片11的发射频率和接收频率必须一致，才能进行射频读写操作，实际使用中需要把电子标签芯片11的收发电磁能量的频率调整为和读取设备收发频率一致，因此在电子标签芯片11和微带辐射面13连接处设置阻抗匹配点12，通过调节阻抗匹配点12就可以达到发射频率和接收频率的调整。该塑料铭牌式电子标签的有益效果是：电子标签被塑料外壳包裹住，这样就可以直接在塑料外壳上面做雕刻或印刷而不会损坏电子标签，同时由于塑料外壳本身具有良好的绝缘性也避免的金属零件对电子标签产生电磁干扰，这样本实用新型就同时具有了金属铭牌和电子标签的优点，既可以在塑料外壳上留下明显的固定铭牌信息以符合习惯要求，又可以充分利用电子标签可以即使储存和更新金属零件信息的优点。

但是，上述塑料铭牌式电子标签仍然存在如下不足：

1.电子标签被塑料外壳包裹住，由于塑料虽然具有良好的绝缘性，但是对电磁波的传输也有比较大的阻隔作用，因此塑料外壳的存在会对电子标签接收和发射电磁波产生影响，从而影响电子标签的读取性能，改变电子标签的额定参数。

2.由于塑料的耐压性能和耐热性能不够好，因此当需要对塑料铭牌式电子标签进行印刷或雕刻时，容易将压力或热量传递给电子标签，从而损坏电子标签。

发明内容

本发明的目的是为了克服塑料铭牌式电子标签的不足，提出了陶瓷铭牌式电子标签及其制造方法。

本发明的技术方案是：陶瓷铭牌式电子标签，其特征在于，包括依次层叠的第三层陶瓷体、接地金属面、第二层陶瓷体、天线辐射面和第一层陶瓷体，所述天线辐射面内包含了电子标签，所述天线辐射面位于第一层陶瓷体和第二层陶瓷体之间从而与外界和接地金属面保持绝缘状态，所述天线辐射面用于接收和发射电磁信号，所述第一层陶瓷体用于在其表面印刷或雕刻铭牌信息，所述接地金属面位于第二层陶瓷体和第三层陶瓷体之间从而与外界和天线辐射面保持绝缘状态，所述接地金属面用于增强电磁能量辐射，所述第一层陶瓷体、第二层陶瓷体和第三层陶瓷体采用低温烧结陶瓷粉制作而成。

陶瓷铭牌式电子标签的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采用低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的第二层陶瓷体；

步骤2：在第一层陶瓷体的两面覆铜分别形成天线辐射面和接地金属面；

步骤3：利用蚀刻工艺在天线辐射面上制出所需要的电路图形，将电子标签芯片贴入到天线辐射面上并与所需要的电路图形连接；

步骤4：再次采用低温烧结陶瓷粉分别在天线辐射面表面和接地金属面表面形成第一层陶瓷体和第三层陶瓷体。

本发明型的有益效果是：第一，由于陶瓷材料具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性。各个陶瓷体的介电常数可以在很大范围内变动，配合使用高电导率的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统的品质因数，增加了电路设计的灵活性，不会因为陶瓷的封装而影响电子标签的性能和额定参数。第二，由于陶瓷材料本身是耐压耐热材料，故而可以承受较大压力和热量，因此在对陶瓷表面进行印刷和雕刻处理是不易损坏位于陶瓷内部的电子标签，因此可以和普通铭牌标签的读写设备兼容，文字、二维码和条形码可以直接在表面印刷或雕刻。第三，五层结构的陶瓷铭牌式电子标签，并可将多个无源元件埋入其中，免除了封装组件的成本，在层数很高的三维电路基板上，实现无源和有源的集成，有利于提高电路的组装密度，进一步减小体积和重量。第四，在结构中加入接地金属面，提高了电子标签的辐射效率。

附图说明

图1是塑料铭牌式电子标签的平面结构示意图。

图2是陶瓷铭牌式电子标签的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，陶瓷铭牌式电子标签，包括依次层叠的第三层陶瓷体、接地金属面、第二层陶瓷体、天线辐射面和第一层陶瓷体，所述天线辐射面内包含了电子标签，所述天线辐射面位于第一层陶瓷体和第二层陶瓷体之间从而与外界和接地金属面保持绝缘状态，所述天线辐射面用于接收和发射电磁信号，所述第一层陶瓷体用于在其表面印刷或雕刻铭牌信息，所述接地金属面位于第二层陶瓷体和第三层陶瓷体之间从而与外界和天线辐射面保持绝缘状态，所述接地金属面用于增强电磁能量辐射，所述第一层陶瓷体、第二层陶瓷体和第三层陶瓷体采用低温烧结陶瓷粉制作而成。

如图1所示，所述电子标签由电子标签芯片11、阻抗匹配点12和微带辐射面13组成，所述微带辐射面13中心镂空，电子标签芯片11位于微带辐射面13的中心镂空处并且两端和微带辐射面13连接，所述两端的连接处具有阻抗匹配点12。

上述微带辐射面13为辐射电磁能量主要部分。电子标签芯片11用于接收、存储和发送数据信息，当电子标签1通过微带辐射面13接收到电磁信号，通过电子标签芯片11处理之后把需要发送的信息转换为电磁能量再由微带辐射面13将电磁能量发送出去。由于电子标签芯片11的发射频率和接收频率必须一致，才能进行射频读写操作，实际使用中需要把电子标签芯片11的收发电磁能量的频率调整为和读取设备收发频率一致，因此在电子标签芯片11和微带辐射面13连接处设置阻抗匹配点12，通过调节阻抗匹配点12就可以达到发射频率和接收频率的调整。

上述陶瓷铭牌式电子标签的制造方法，包括如下步骤：

步骤1：采用低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的第二层陶瓷体；

步骤2：在第一层陶瓷体的两面覆铜分别形成天线辐射面和接地金属面；

步骤3：利用蚀刻工艺在天线辐射面上制出所需要的电路图形，将电子标签芯片贴入到天线辐射面上并与所需要的电路图形连接；

步骤4：再次采用低温烧结陶瓷粉分别在天线辐射面表面和接地金属面表面形成第一层陶瓷体和第三层陶瓷体。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.陶瓷铭牌式电子标签，其特征在于，包括依次层叠的第三层陶瓷体、接地金属面、第二层陶瓷体、天线辐射面和第一层陶瓷体，所述天线辐射面内包含了电子标签，所述天线辐射面位于第一层陶瓷体和第二层陶瓷体之间从而与外界和接地金属面保持绝缘状态，所述天线辐射面用于接收和发射电磁信号，所述第一层陶瓷体用于在其表面印刷或雕刻铭牌信息，所述接地金属面位于第二层陶瓷体和第三层陶瓷体之间从而与外界和天线辐射面保持绝缘状态，所述接地金属面用于增强电磁能量辐射，所述第一层陶瓷体、第二层陶瓷体和第三层陶瓷体采用低温烧结陶瓷粉制作而成。

2.陶瓷铭牌式电子标签的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采用低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的第二层陶瓷体；

步骤2：在第一层陶瓷体的两面覆铜分别形成天线辐射面和接地金属面；

步骤3：利用蚀刻工艺在天线辐射面上制出所需要的电路图形，将电子标签芯片贴入到天线辐射面上并与所需要的电路图形连接；

步骤4：再次采用低温烧结陶瓷粉分别在天线辐射面表面和接地金属面表面形成第一层陶瓷体和第三层陶瓷体。

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