CN109726785A - 金属外壳电子标签 - Google Patents

Abstract

本发明专利提供一种金属外壳电子标签，包括：第一金属外壳、第二金属外壳、第一电气连接部件、第二电气连接部件和标签芯片；第一金属外壳和第二金属外壳通过第一电气连接部件连接固定，并形成电气连接；标签芯片设置在第二电气连接部件上，第二电气连接部件的一端设置在第一金属外壳内侧，另一端设置在第二金属外壳的内侧；第一金属外壳和第二金属外壳之间的空隙内填充有绝缘填充物。本发明所提供的金属外壳电子标签，直接利用金属外壳作为标签天线，不仅提高了标签的读取性能，还大幅度提高了其耐冲击及耐环境性能。

Description

金属外壳电子标签

技术领域

本发明涉及智能卡领域，尤其涉及一种金属外壳电子标签。

背景技术

超高频无源射频识别电子标签常被用于作为无线电信号的目标，并通过电子标签读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。该技术从普通的单层Inlay标签到多层的印制电路板(英文：Printed Circuit Board，英文：PCB)标签，再到陶瓷介质标签。其广泛的应用于普通的非金属表面识别、抗金属进行识别、抗金属并且耐高温的工业级产品等。特别是在天线设计领域有非常重要的应用。

然而，由于恶劣的应用环境，尤其是对于重工业领域的应用，RFID标签的环境适应性能力非常重要，如石油钻杆、汽车喷漆烘烤、航车调度等应用。现有的标签不能很好地适用于重工业领域的恶劣环境。为了提高效率，便于使用，亟需一种读取距离较远、耐用、环境适应性好的RFID标签。

发明内容

本发明提供一种金属外壳电子标签，可实现读取距离较远、耐用、环境适应性好等功能。

本发明第一方面提供一种金属外壳电子标签，包括：

第一金属外壳、第二金属外壳、第一电气连接部件、第二电气连接部件和标签芯片；

所述第一金属外壳和所述第二金属外壳通过所述第一电气连接部件连接固定，并形成电气连接；

所述标签芯片设置在所述第二电气连接部件上，所述第二电气连接部件设置在所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙中，所述第二电气连接部件的一端设置在所述第一金属外壳内侧，另一端设置在所述第二金属外壳的内侧；

所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙内填充有绝缘填充物。

在一种具体的实施方式中，所述第一电气连接部件的金属膨胀系数大于所述第一金属外壳或者所述第二金属外壳的金属膨胀系数。

在一种具体的实施方式中，所述第一电气连接部件为金属螺钉。

在一种具体的实施方式中，所述第二电气连接部件包括金属连接部和塑料保护壳；所述标签芯片设置在所述塑料保护壳一侧的凹槽内，所述标签芯片的两个引脚通过不同的金属连接部分别与所述第一金属外壳和所述第二金属外壳连接。

在一种具体的实施方式中，所述第一金属外壳和所述第二金属外壳的材料为不锈钢。

在一种具体的实施方式中，所述第一金属外壳的外侧设置有齿轮，所述齿轮用于将所述金属外壳电子标签固定在需要被管理的资产上的凹槽中。

在一种具体的实施方式中，所述绝缘填充物包括聚醚醚酮、尼龙、聚四氟乙烯或聚碳酸酯塑料。

在一种具体的实施方式中，所述金属外壳电子标签的外表面积的金属比例大于60％。

在一种具体的实施方式中，所述第一金属外壳和所述第二金属外壳的内壁上形成有倒刺。

在一种具体的实施方式中，金属连接部为金属棒，所述标签芯片的两个引脚分别焊接到两个金属棒上，外层包裹塑料保护壳。塑料保护壳将整个标签芯片和部分金属棒包裹。部分金属棒露在塑料保护壳外部，和第一金属外壳以及第二金属外壳电气连接上。

在一种具体的实施方式中，所述第一金属外壳的底部设置有注塑孔，所述绝缘填充物通过所述注塑孔注塑至所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙中。

本发明实施例提供的金属外壳电子标签，天线辐射主体由第一金属外壳和第二金属外壳组成。外壳内部由第一电气连接部件和第二电气连接部件组成，与金属外壳形成电流环路，在规定的频段上(860MHz～950MHz)有效地减小了天线的尺寸，提高了辐射性能。第一电气连接部件通过金属螺栓来连接第一金属外壳和第二金属外壳，大大增加了结构强度和，使标签在极端恶劣环境中依然保持卓越的性能。

附图说明

图1为本发明电子标签的实施例一的剖面图；

图2为本发明电子标签的实施例一的立体视图；

图3为本发明电子标签的实施例一的底部视图。

附图标记说明：

1：第一金属外壳；

2：第二金属外壳；

3：第一电气连接部件；

4：金属连接部；

5：标签芯片；

7：塑料保护壳；

6：绝缘填充物；

8：注塑孔。

具体实施方式

为使本发明专利实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用发明专利例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

图1为本发明金属外壳电子标签的实施例一的剖面图；图2为本发明电子标签的实施例一的立体视图；图3为本发明电子标签的实施例一的底部视图。

如图1所示，该金属外壳的电子标签包括：第一金属外壳1、第二金属外壳2、第一电气连接部件3、第二电气连接部件(4和7)和标签芯片5；

所述第一金属外壳1和所述第二金属外壳2通过所述第一电气连接部件3连接固定，并形成电气连接；

所述标签芯片5设置在所述第二电气连接部件(4和7)上，所述第二电气连接部件(4和7)设置在所述第一金属外壳1和所述第二金属外壳2之间的空隙中，所述第二电气连接部件(4和7)的一端设置在所述第一金属外壳1内侧，另一端设置在所述第二金属外壳2的内侧；

所述第一金属外壳1和所述第二金属外壳2之间的空隙内填充有绝缘填充物6。

所述的第一金属外壳1和第二金属外壳2组成了天线的辐射主体。外壳内部由第一电气连接部件3、第二电气连接部件和绝缘填充物6组成，其中电气连接部件与金属外壳形成电流环路，在规定的频段上(860MHz～950MHz)有效地减小了天线的尺寸，提高了辐射性能。

内部通过注塑的工艺填充工程塑料绝缘体，金属外壳内壁含有倒刺，增加结构强度，杜绝水和水汽的进入。

在一种具体实现方式中，第一电气连接部件3的金属膨胀系数大于所述第一金属外壳1或者所述第二金属外壳2的金属膨胀系数。

该第一电气连接部件3为金属螺钉(或者称为金属螺栓)。通过金属螺栓来连接第一金属外壳1和第二金属外壳2，这一创新设计通过螺栓与金属外壳的螺纹紧配，大大增加了结构强度，使标签在极端恶劣环境中依然保持卓越的性能。防止标签部件在高低温环境中因膨胀系数不同而导致裂缝，从而使水汽进入和天线结构发生变化而导致性能下降(发明点)

第一金属外壳1和所述第二金属外壳2的材料为不锈钢。为了保证机械强度和耐碰撞性，第一金属外壳1和第二金属外壳2推荐使用不锈钢(膨胀系数约为10～15)。另外要求金属螺栓的材料膨胀系数大于金属外壳，推荐使用铝合金(膨胀系数约为22～25)。因为在实际的使用过程中，环境温度较高，金属螺栓的膨胀系数高于外壳的膨胀系数，则螺栓的外螺纹直径在高温环境下略大于外壳的内螺纹直径，则内外螺纹之间因膨胀系数不同而导致挤压，产生更紧配的效果，使标签产品更加牢固。

第二电气连接部件包括金属连接部4和塑料保护壳7；所述标签芯片5设置在所述塑料保护壳7一侧的凹槽内，所述标签芯片5的两个引脚通过不同的金属连接部4分别与所述第一金属外壳1和所述第二金属外壳2连接。

第二电气连接部件在具体实现中可由两部分组成：两个金属棒(即上述的金属连接部4)、工程塑料保护壳7。标签芯片5的两个引脚分别焊接在两个金属棒4上面，之后通过注塑工艺将芯片包裹在工程塑料保护壳7中。两个金属棒其中一端和标签芯片引脚连接，另外一端分别连接第一金属外壳1和第二金属外壳2，保证辐射电流畅通。

第一金属外壳1的外侧设置有齿轮，齿轮用于将金属外壳电子标签固定在需要被管理的资产上的凹槽中。如图2中1所示，第一金属外壳1外围的齿轮结构能够牢固地卡在被管理的资产表面凹槽中，提高应用的可靠性。

一种可选的实现方式中，该金属外壳电子标签的绝缘填充物6包括聚醚醚酮、尼龙、聚四氟乙烯或聚碳酸酯塑料。

在具体实现时，第一金属外壳1的底部设置有注塑孔8，在将电标签芯片封装在金属外壳内部之后，绝缘填充物6通过所述注塑孔8注塑至所述第一金属外壳1和所述第二金属外壳2之间的空隙中。

一种具体的实施方式中，该金属外壳电子标签的两个金属外壳使得该金属外壳电子标签的外表面积的金属比例大于60％。

一种具体的实施方式中，所述第一金属外壳和所述第二金属外壳的内壁上形成有倒刺。

本方案提供的金属外壳的电子标签，天线辐射主体由第一金属外壳和第二金属外壳组成。外壳内部由第一电气连接部件和第二电气连接部件组成，与金属外壳形成电流环路，在规定的频段上(860MHz～950MHz)有效地减小了天线的尺寸，提高了辐射性能。内部通过注塑的工艺填充工程塑料绝缘体，金属外壳内壁含有倒刺，增加结构强度，杜绝水和水汽的进入。第一电气连接部件通过金属螺栓来连接第一金属外壳和第二金属外壳，大大增加了结构强度和，使标签在极端恶劣环境中依然保持卓越的性能。第一金属外壳外围的齿轮结构能够牢固地卡在被管理的资产表面凹槽中，提高应用的可靠性。该发明专利的金属外壳电子标签极大地开拓了RFID技术应用的极端环境领域，例如：极端高温、振动、撞击、IP69等等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明专利的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明专利进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明专利各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种金属外壳电子标签，其特征在于，包括：

第一金属外壳、第二金属外壳、第一电气连接部件、第二电气连接部件和标签芯片；

所述第一金属外壳和所述第二金属外壳通过所述第一电气连接部件连接固定，并形成电气连接；

所述标签芯片设置在所述第二电气连接部件上，所述第二电气连接部件设置在所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙中，所述第二电气连接部件的一端设置在所述第一金属外壳内侧，另一端设置在所述第二金属外壳的内侧；

所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙内填充有绝缘填充物。

2.根据权利要求1所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一电气连接部件的金属膨胀系数大于所述第一金属外壳或者所述第二金属外壳的金属膨胀系数。

3.根据权利要求2所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一电气连接部件为金属螺钉。

4.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第二电气连接部件包括金属连接部和塑料保护壳；所述标签芯片设置在所述塑料保护壳一侧的凹槽内，所述标签芯片的两个引脚通过不同的金属连接部分别与所述第一金属外壳和所述第二金属外壳连接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一金属外壳和所述第二金属外壳的材料为不锈钢。

6.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一金属外壳的外侧设置有齿轮，所述齿轮用于将所述金属外壳电子标签固定在需要被管理的资产上的凹槽中。

7.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述绝缘填充物包括聚醚醚酮、尼龙、聚四氟乙烯或聚碳酸酯塑料。

8.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述金属外壳电子标签的外表面积的金属比例大于60％。

9.根据权利要求8所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一金属外壳和所述第二金属外壳的内壁上形成有倒刺。

10.根据权利要求1至3任一项所述的金属外壳电子标签，其特征在于，所述第一金属外壳的底部设置有注塑孔，所述绝缘填充物通过所述注塑孔注塑至所述第一金属外壳和所述第二金属外壳之间的空隙中。