CN203689559U - 一种抗金属电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种抗金属电子标签，包括用于放置标签芯片和与所述标签芯片连接的天线的基板，以及设置在所述基板上、将所述标签芯片和所述天线覆盖的保护层；所述保护层上对应于所述标签芯片安装位置处设置有用于在所述保护层固定在所述基板上后安装所述标签芯片的安装孔。实施本实用新型的一种抗金属电子标签，具有以下有益效果：由于设置了保护层并且在上述保护层上设置了安装孔，使得芯片在安装之后的封胶可以和该保护层的顶面平齐，从而使得整个电子标签的顶面是一个平面，有利于长期使用。更进一步地，使用了谐振调节柱和谐振调节槽，使得即使是在其标签尺寸较小时也不用使用介电常数较高的基板和调节电容，使得电子标签的成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件，更具体地说，涉及一种抗金属电子标签。
背景技术
抗金属电子标签是电子标签的一种，其用于表面是金属的物体的身份识别，例如，集装箱。目前抗金属电子标签已得到广泛应用。抗金属电子标签芯片邦定或焊接到电子标签表面后，通常会对该芯片的表面放置一定数量的封胶（俗称黑胶），将芯片及其连接点密封，一固定上述芯片级连接点，并保护芯片。但是，这样的操作会在电子标签的表面形成较大的凸起，这既不美观也不利于电子标签的长期使用。另外对于尺寸较小的抗金属电子标签的设计，为解决谐振频率过高的问题，通常是使用高介电常数的基板或使用电容加载来降低标签天线谐振频率，这样无疑增加了电子标签的成本。市场亟需一种成本相对较低，芯片安装后无凸起的电子标签。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述由于凸起的存在不利于长期使用的缺陷，提供一种表面规整、平齐、有利于长期使用的抗金属电子标签。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种抗金属电子标签，包括用于放置标签芯片和与所述标签芯片连接的天线的基板，以及设置在所述基板上、将所述标签芯片和所述天线覆盖的保护层；所述保护层上对应于所述标签芯片安装位置处设置有用于在所述保护层固定在所述基板上后安装所述标签芯片的安装孔。
更进一步地，所述保护层由绝缘材料构成，其两面均未设置铜箔；所述基板由绝缘材料构成，其与所述保护层相近一面未设置铜箔，其远离所述保护层一面设置有铜箔层。
更进一步地，所述标签天线包括设置在所述基板靠近所述保护层一面上的辐射贴片，安装后的所述标签芯片与所述辐射贴片连接。
更进一步地，所述辐射贴片还通过谐振调节柱与基板上设置的所述铜箔层连接。
更进一步地，所述谐振调节柱包括多个，所述多个谐振调节柱分别设置在所述基板两端，分别通过其安装位置上的通孔与所述铜箔面连接。
更进一步地，所述辐射贴片还包括通过对其进行裁剪形成缺口而得到的谐振调节槽。
更进一步地，所述谐振调节槽包括多个，其位置和缺口尺寸与设定的谐振频率相关。
更进一步地，所述基板和所述保护层通过压合或粘接的方式形成一体。
更进一步地，在所述标签芯片通过焊接或邦定的方式安装后，在所述安装孔内灌入封胶，并使其顶面与所述保护层顶面平齐。
更进一步地，还包括贯穿所述基板和所述保护层的标签固定孔，所述标签固定孔在所述保护层表面设置有使固定螺钉安装后与其表面平齐的沉头螺钉孔。
实施本实用新型的一种抗金属电子标签，具有以下有益效果：由于设置了保护层并且在上述保护层上设置了安装孔，使得芯片在安装之后的封胶可以和该保护层的顶面平齐，从而使得整个电子标签的顶面是一个平面，有利于长期使用。更进一步地，使用了谐振调节柱和谐振调节槽，使得即使是在其标签尺寸较小时也不用使用介电常数较高的基板和调节电容，使得电子标签的成本较低。
附图说明
图1是本实用新型一种抗金属电子标签实施例中电子标签的结构示意图；
图2是所述实施例中保护层厚度方向的剖面结构示意图；
图3是所述实施例中基板顶面的结构示意图；
图4是所述实施例中基板厚度方向的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
如图1所示，在本实用新型一种抗金属电子标签实施例中，该电子标签包括用于放置标签芯片和与所述标签芯片连接的天线的基板1（即基板1上设置有标签芯片和天线），以及设置在基板1上方、将标签芯片3（请参见图3）和所述天线覆盖的保护层2；保护层2上对应于标签芯片3安装位置处设置有用于在保护层2固定在基板1上后安装标签芯片3的安装孔21。在本实施例中，上述基板1和保护层2通过压合或粘接的方式形成一体，这样将标签芯片3和与其相连的天线包围在上述基板1和保护层2之间，使得该标签在使用时外部物体或人均不能接触其芯片或天线，一方面维持了该标签的性能；另一方面，对该标签的内部结构起到了保护的作用，便于长期使用。在本实施例中，上述标签芯片3并不是在上述压合或粘接之前安装的。由于安装孔21的存在，上述标签芯片3可以在已经通过上述压合或粘接方式成为一体的标签准备好后，经过上述安装孔并通过焊接或邦定的方式安装在其设定的位置，与上述天线连接。之后，在已经安装了标签芯片3的安装孔21内灌入封胶，并使封胶的顶面与保护层2顶面平齐，以便于得到一个外表平整。有利于长期使用的标签。在本实施例中，为了将整个标签安装在金属物体的表面，该标签还包括贯穿基板1和保护层2的标签固定孔22，该标签固定孔22在保护层2表面设置有使固定螺钉安装后与其表面平齐的沉头螺钉孔。这样，当通过螺钉将标签固定在物体上时，仅使用沉头螺钉就可以保证整个标签面的平整。在本实施例中，上述标签固定孔22可以是一个或多个，在其为多个的情况下，多个标签固定孔22分别设置在标签的不同的位置，但是，其结构是相同的，请参见图2。
在本实施例中，上述保护层2由绝缘材料构成，例如FR4，其两面均未设置铜箔；而基板1由绝缘材料构成，其与保护层2相近一面未设置铜箔，其远离保护层2一面设置有铜箔层（图中未示出）。
图3示出了上述基板1的顶面（也就是与保护层2接触或相近的一面）的示意图，在图3中，所述标签天线包括设置在基板1靠近保护层2的一面上的辐射贴片11，安装后的标签芯片3与辐射贴片11连接。辐射贴片11还通过谐振调节柱13与基板1上设置的铜箔层（图中未示出）连接，该铜箔层设置在基板1的背面（即远离保护层2的一面）。请参见图4，在图4中谐振调节柱13包括多个，多个谐振调节柱13分别设置在基板1的两端，分别通过其安装位置上的通孔与铜箔面连接。在图4中，基板1的一端设置有两个谐振调节柱13，两端共设置有4个。辐射贴片11还包括通过对其进行裁剪形成缺口而得到的谐振调节槽12。在本实施例中，上述裁剪方向为辐射贴片11的宽度方向，即垂直于其长度方向，请参见图4，在本实施例中，谐振调节槽12包括多个，其位置和缺口尺寸与设定的谐振频率相关。同样地，上述谐振调节柱的位置、尺寸、个数也是可以调节的，其同样与谐振频率相关。
总而言之，在本实施例中，公开了一种抗金属电子标签，包括基板1和保护层2，基板1上设置有辐射贴片11、标签芯片3、谐振调节柱13、谐振调节槽12；辐射贴片11贴于其材料为PCB介质的基板1的上层，基板1下层覆铜，谐振调节柱13嵌于基板1两端，谐振调节槽12为辐射贴片11上开的细槽，天线保护层2上有螺钉沉头孔（标签固定孔22）、用于安装标签芯片的安装孔21，其中安装孔21与螺钉沉头孔为保护层2上的机械孔，保护层2压合于基板1上。
基板1底面覆铜，辐射贴片11通过谐振调节柱13与基板1底面电气相连，谐振调节柱13可以是实心铜柱，也可以是空心覆铜孔，当谐振频率不是所需频率时可通过调节其大小、数量及位置来改变电子标签谐振频率。如果天线的谐振频率过高，可通过减少谐振调节柱13的数量或减小谐振调节柱13的直径来降低谐振频率，谐振频率过高则反之。使用该调节手段后，可降低对介质基板的相对介电常数的要求。可大量降低标签成本。
谐振调节槽12为辐射贴片11上的矩形槽，该矩形槽的数量可调，其长度可在小于辐射贴片11宽度的范围内任意调节。通过调节谐振调节槽12的数量及长度来调节标签天线的谐振频率。当电子标签谐振频率远高于所需谐振频率时，可通过增加谐振调节槽12的数量来减小电子标签的谐振频率，当电子标签谐振频率略高于所需谐振频率时，则可通过加长谐振调节槽12的长度来微调谐振频率。当电子标签尺寸较小时用谐振调节槽12配合谐振调节柱13进行频率调节，可大大降低标签天线的谐振频率，可免去加载电容的使用，这样一来不但方便加工降低了成本，而且还增加了电子标签的可靠性。
标签芯片3在基板1和保护层2压合后通过安装孔21安装，安装方法可以是焊接也可以是邦定，芯片安装完毕后在安装孔21内滴胶。
基板1和保护层2贴合后，螺钉沉头孔位于设置在基板1上的螺钉安装孔正上方，二者圆心对准，其大小由螺钉规格决定，螺钉通过安装孔安装后螺钉不会在露出电子标签表面，如具体应用中不需要用螺钉安装，则可取消螺钉安装孔和螺钉沉头孔。
正如上所述：一个外尺寸为35mm×8mm×2.2mm的抗金属电子标签，电子标签表面平整，无任何凸起。该电子标签主要由两部分组成：尺寸为35mm×8mm×1.6mm的标签天线与尺寸为35mm×8mm×0.6mm的天线保护层。其中标签天线上开有两个直径为3mm的机械通孔作为螺钉安装孔，标签天线底层覆满铜，覆铜厚度35微米。基板顶层为辐射贴片，该辐射贴片尺寸为34mm×7mm的铜质贴片，贴片厚度为35微米，辐射贴片上留有安装芯片的缝隙，标签芯片邦定或焊接于该预留缝隙处。该缝隙离辐射贴片其中一边的距离为25mm。辐射贴片两端距其边缘1mm处分别开有两个直径2mm的覆铜通孔，辐射贴片通过这四个通孔与基板1底层的铜箔层电气相连。如实测发现标签天线谐振频率偏低，则增加覆铜通孔数量或增加其直径来增加标签天线谐振频率，若偏高则反之。在辐射贴片上还开有两个宽1mm，深度为5mm的矩形槽，此二槽同为调节谐振频率用，同样可通过调节其尺寸和数量来改变标签天线的谐振频率。在辐射贴片上与螺钉安装孔对应的位置开有直径为5mm的孔，这两个圆孔圆心与螺钉安装孔圆心重合，为避免辐射贴片与安装螺钉短路用。在本实施例中，保护层2为FR-4光面板，上面分别开有直径为5mm的芯片安装孔和直径为4.5mm的螺钉沉头孔，两种孔都是机械通孔。其中芯片安装孔位于芯片安装点的正上方，芯片安装完毕后，滴胶将芯片安装孔灌满。通过这种安装方式，电子标签表面便不会产生常规电子标签因为芯片安装而产生的凸起。另外螺钉沉头孔圆心与螺钉安装孔圆心重合，电子标签通过沉头螺钉安装于金属表面后螺钉头不会凸出于标签表面。天线保护层与基板既可通过涂胶粘合，也可通过常规PCB压合工艺压合。电子标签表面喷黑色保护漆。如果电子标签是通过粘胶的方式安装的，则可取消电子标签上的螺钉安装孔。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种抗金属电子标签，其特征在于，包括用于放置标签芯片和与所述标签芯片连接的天线的基板，以及设置在所述基板上、将所述标签芯片和所述天线覆盖的保护层；所述保护层上对应于所述标签芯片安装位置处设置有用于在所述保护层固定在所述基板上后安装所述标签芯片的安装孔。
2.根据权利要求1所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述保护层由绝缘材料构成，其两面均未设置铜箔；所述基板由绝缘材料构成，其与所述保护层相近一面未设置铜箔，其远离所述保护层一面设置有铜箔层。
3.根据权利要求2所述的抗金属电子标签，其特征在于， 所述标签天线包括设置在所述基板靠近所述保护层一面上的辐射贴片，安装后的所述标签芯片与所述辐射贴片连接。
4.根据权利要求3所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述辐射贴片还通过谐振调节柱与基板上设置的所述铜箔层连接。
5.根据权利要求4所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述谐振调节柱包括多个，所述多个谐振调节柱分别设置在所述基板两端，分别通过其安装位置上的通孔与所述铜箔面连接。
6.根据权利要求5所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述辐射贴片还包括通过对其进行裁剪形成缺口而得到的谐振调节槽。
7.根据权利要求6所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述谐振调节槽包括多个，其位置和缺口尺寸与设定的谐振频率相关。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的抗金属电子标签，其特征在于，所述基板和所述保护层通过压合或粘接的方式形成一体。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的抗金属电子标签，其特征在于，在所述标签芯片通过焊接或邦定的方式安装后，在所述安装孔内灌入封胶，并使其顶面与所述保护层顶面平齐。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的抗金属电子标签，其特征在于，还包括贯穿所述基板和所述保护层的标签固定孔，所述标签固定孔在所述保护层表面设置有使固定螺钉安装后与其表面平齐的沉头螺钉孔。
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Cited By (2)
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| CN106779027A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 湖北华威科智能股份有限公司 | 一种耐高温rfid电子标签及其制备方法 |
| CN108306096A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 南宁富桂精密工业有限公司 | 一种抗金属标签天线及包含该天线的电子标签系统 |
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