CN209433425U - 一种硅胶封装的耐高温标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅胶封装的耐高温标签，包括：天线、射频芯片封装模块和硅胶包封体构成，天线由上下两片平行设置的金属薄片构成，上下薄片之间至少有一个和薄片垂直设置的导电连接器；射频芯片封装模块设置在天线的一个金属薄片上，模块的电极和金属薄片上的连接点形成可靠的电气连接。硅胶包封体是由硅胶材料经过射出形成的包封体。本方案提供的硅胶封装的耐高温标签耐高温性能优越，能够满足实际工况的需求。

Description

一种硅胶封装的耐高温标签

技术领域

本实用新型涉及电子标签领域，具体涉及一种硅胶封装的耐高温标签。

背景技术

随着物联网技术的发展，作为其基础的RFID产业也将迎来新一轮的机遇与挑战。就目前的产业形势来看，RFID的相关市场将进一步扩大，越来越多的传统行业将对RFID产品产生需求。

从智能标签的通信频率上进行区分，主要有低频智能标签、高频智能标签和超高频智能标签。如公交一卡通，其实质是一张13.56MHz电子标签，仅实现交通运输环节的交通费用支付功能，方便快捷，使用简单，被广大用户所接受，也是目前RFID领域使用最为广泛的应用。又如物流仓储领域的RFID物流标签，它是一张915MHz单频智能标签，实现中距离的物品流通的识别和数据管理，在物流仓储领域被广泛使用，大大提高了物流仓储的工作效率。

不同频率特性的智能标签，其本身的物理特性差异很大，如超高频智能标签，其通信距离一般较远，有效距离在几米到十几米之间，而且它具备快速数据交换的通信协议和性能优异的防冲撞特性，适合远距离多标签应用。而高频智能标签的通信距离一般在几厘米到几十厘米，而且防冲撞性能较差，因此适合近距离少标签的应用。但是高频标签的芯片一般具备较好的安全性，因此适合在金融领域的应用。

在一些特殊的场合，需要特殊形状的标签或者特殊性能的标签来实现相应的功能。如耐高温标签，可以在200摄氏度以上的环境中可以正常工作，甚至达到300摄氏度以上的环境温度，若采用传统的电子标签封装技术，将无法实现耐高温的使用要求。

而现有的耐高温标签在实际使用过程中普遍存在可靠性差，耐高温性能差，无法满足实际工况的需求。

由此可见，提供一种高可靠性且耐高温性能优越的耐高温电子标签是本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有耐高温标签耐高温性能差，无法满足实际工况需求的问题，需要一种高可靠性且耐高温性能优越的耐高温标签方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种硅胶封装的耐高温标签，同时针对该电子标签还提供相应的组装工艺。

为了达到上述目的，本实用新型的硅胶封装的耐高温标签，其包括：

天线，所述的天线由上下两片平行设置的金属薄片构成，所示金属薄片上形成有镂空的图形，上金属薄片与下金属薄片之间通过至少有一个导电连接器进行连接；

射频芯片封装模块，所述射频芯片封装模块上具有至少两个电极，并设置在所述天线中的上金属薄片或下金属薄片上，所述射频芯片封装模块上的电极和金属薄片上的连接点形成可靠的电气连接；

硅胶介质，所述硅胶介质为硅胶材料的片状承载体，整体设置在天线中，将天线天线的上下两片金属薄片附着在硅胶介质的两个平行平面上，导电连接器穿过硅胶介质连接上下两片金属薄片；

硅胶包封体，所述硅胶包封体将天线、射频芯片封装模块、硅胶介质包封起来形成密闭的形状。

进一步的，所述金属薄片的厚度为1um～1000um之间。

进一步的，所述天线中上金属薄片与下金属薄片之间独立设置，两者之间通过导电柱进行连接导通

进一步的，所述天线中上金属薄片与下金属薄片之间为一体结构，两者之间通过一体成型在上金属薄片与下金属薄片上的连接带连接导通。

进一步的，所述射频芯片封装模块上的电极和金属薄片上的连接点之间通过激光焊接、超声波焊接、耐高温锡焊或电弧焊中的一种焊接方式来形成可靠的电气连接。

进一步的，所述硅胶介质的厚度为1mm～10mm之间。

进一步的，所述的天线和硅胶介质之间采用耐高温的粘合剂进行粘合。

本方案提供的硅胶封装的耐高温标签耐高温性能优越，能够满足实际工况的需求；并且本硅胶封装的耐高温标签的可靠性高。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例1中硅胶封装的耐高温标签的平面结构示意图；

图2为本实用新型实例1中硅胶封装的耐高温标签的组装侧视图；

图3为本实用新型实例1中射频封装模块的示意图；

图4为本实用新型实例1中上下薄片分离式天线的结构示意图；

图5为本实用新型实例2中硅胶封装的耐高温标签的组装侧视图；

图6为本实用新型实例2中上下薄片一体化天线结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实例1

参见图1和图2，其示出了本实例给出的硅胶封装耐高温标签的结构。

由图可知，该硅胶封装耐高温标签在组成结构上，主要硅胶介质1、射频模块3、上天线2和下天线4、连接端子5和硅胶包封体6构成。

其中，上天线2和下天线4两者分别由形成有镂空图形的金属薄片构成，并且上天线2和下天线4之间平行设置，并两者之间通过作为导电连接器的连接端子5连接导通，由此来构成整个标签中的天线体。作为优选，连接端子5 垂直设置在平行设置的上天线2和下天线4之间。

本标签中的射频模块3，其具有至少两个电极，同时该模块设置在天线的一个金属薄片上，即设置在上天线2或者下天线4上。该模块的电极和金属薄片上的连接点形成可靠的电气连接。

硅胶介质1用于支撑平行设置的上天线2和下天线4，该硅胶介质1为由硅胶材料形成的片状承载体，并将天线的上下两片金属薄片附着在硅胶介质的两个平行平面上，连接端子5穿过介质连接上下两片金属薄片。

硅胶包封体6，其由硅胶材料经过射出形成的包封体，将天线、射频芯片封装模块、硅胶介质包封起来，形成密闭的形状，对整个标签形成保护。

参见图3，在具体实现时，本电子标签中的射频模块3为模塑芯片封装体，由射频芯片采用高可靠性模塑封装加工而成，模塑封装体31的两个侧面引出两个适合电性连接的电极32和33，本实施例采用的射频芯片为ALIEN公司的 H3。

如图2所示，作为举例，如此结构的射频模块3设置在上天线2靠近介质 1的这个面，焊接的位置参见图1的上天线2的焊接端子21两端，采用激光焊接、超声波焊接、耐高温锡焊或电弧焊中的一种焊接工艺实现模块引脚和天线上连接点之间形成可靠的电气连接。

参见图4，本电子标签中的天线由两个相互独立的上天线2和下天线4构成。上天线2和下天线4都是由具有镂空图形的金属薄片构成。这里的金属薄片为铜、铝、铁及合金材料中的一种，金属薄片的厚度优选为1um～1000um之间。

上天线2为极化天线的电极，下天线为反射板，起到抗金属的作用。在上天线2的适当位置设置了环形的谐振环22以及焊接端子21，其中焊接端子21 为左右对称的图形，中间开路。

在此基础上，本实例在上天线2本体上与谐振环22相对的一侧形成有与上天线本体平行的长方形部件23，该部件23将作为整个天线的阻抗匹配器，使天线的阻抗和芯片的阻抗有效匹配，获得良好的通信效果。

在上天线和下天线的左端，设置了连接孔24和41，可进行上下天线的连接导通焊接用。具体实现时，该连接孔直径设置为1.05mm，比连接端子5的直径稍大。本实例优选的连接端子5选用铜质连接管，其具体为中空圆柱体结构，圆柱体外径为1.0mm之间，管壁厚度为0.15mm，圆柱体的长度为5mm。

如此结构的连接端子5和上天线的连接孔24及下天线的连接孔41之间通过激光焊接、超声波焊接、耐高温锡焊或电弧焊中的一种焊接工艺进行可靠连接并导通。

参见图2，本电子标签中的硅胶介质1采用硅胶材料加工而成，整体为厚度在1mm～10mm之间的片状承载物，优选厚度为4.0mm的片状结构。

如此结构的硅胶介质1，其上下两个表面，均匀涂布耐高温粘合剂，本实例采用有机硅胶或环氧树脂胶。

如此设置的硅胶介质1在支撑天线时，将加工好的天线组件中上天线2和下天线4分布贴合到硅胶介质1上下两个表面，轻压天线使保持平整，使得上天线2和下天线4和硅胶介质之间分别由耐高温的粘合剂进行初步的粘合，接着在150摄氏度的高温存储箱中进行固化，30分钟完成固化工序。

本电子标签中的硅胶包封体6通过硅胶材料射出成型加工而成，可有效将天线、射频芯片封装模块、硅胶介质包封起来，形成密闭的形状。

具体的，本硅胶包封体6将固化好的半成品进行硅胶包封，形成硅胶封装耐高温标签。

针对上述的硅胶封装耐高温标签方案，本实例还提供一种快速便捷的实现方法，基于该方法组装本硅胶封装耐高温标签的过程如下：

步骤1：进行射频芯片封装，采用高可靠性模塑封装射频芯片，形成专用模塑封装体，其尺寸优选为1.55*2.65*1.05mm。

步骤2：连接天线，将封装好的射频芯片模块焊接到天线电极的位置。

步骤3：在硅胶介质上下两表面均匀涂布耐高温的粘结剂，将上天线对位贴附在硅胶介质的上表面，使得其上的射频模块位于天线内侧；同时将下天线对位贴附在硅胶介质的下表面，并使得连接端子穿过硅胶介质连接上下天线。

步骤4：将步骤3完成的组件通过轻压，并放入高温存储箱进行粘结剂的固化。

步骤5：通过硅胶包封体将固化好的半成品进行硅胶包封，形成硅胶封装耐高温标签。

通过上述工序能够快速便捷的完成硅胶封装耐高温标签的组装，不仅效率高，而且成品率高，保证产品的大批量生产。

实例2

参见图5和图6，其示出了本实例给出的硅胶封装耐高温标签的结构。本实例给出的硅胶封装耐高温标签整体结构与实例1中的硅胶封装耐高温标签结构相同，不同于之处在于，本实例中电子标签中的天线由两个一体结构的上天线2和下天线4构成。

由图可知，本实例中上天线2与之间下天线4为一体结构，上天线2和下天线4都是由具有镂空图形的金属薄片构成。这里的金属薄片为铜、铝、铁及合金材料中的一种，金属薄片的厚度优选为1um～1000um之间。

上天线2为极化天线的电极，下天线为反射板，起到抗金属的作用。在上天线2的适当位置设置了环形的谐振环22以及焊接端子21，其中焊接端子21 为左右对称的图形，中间开路。

在此基础上，本实例在上天线2本体上与谐振环22相对的一侧形成有与上天线本体平行的长方形部件23，该部件23将作为整个天线的阻抗匹配器，使天线的阻抗和芯片的阻抗有效匹配，获得良好的通信效果。

上天线2和下天线4之间通过与上天线2和下天线4一体成型的连接带24 进行连接导通，该连接带24可在加工过程中进行90度折弯，以便在电子标签进行组装时，与硅胶介质配合。

如此结构的天线与硅胶介质进行装置时，首先，将上天线2对位贴附在硅胶介质的上表面，使得射频模块3位于天线内侧；接着弯折连接带24，使下天线4绕至硅胶介质的另一个表面，并进行贴合。

另外，本实例中电子标签的其他结构和实施方案与实例1中相同，此处不加以赘述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，包括：

天线，所述的天线由上下两片平行设置的金属薄片构成，所示金属薄片上形成有镂空的图形，上金属薄片与下金属薄片之间通过至少有一个导电连接器进行连接；

射频芯片封装模块，所述射频芯片封装模块上具有至少两个电极，并设置在所述天线中的上金属薄片或下金属薄片上，所述射频芯片封装模块上的电极和金属薄片上的连接点形成可靠的电气连接；

硅胶介质，所述硅胶介质为硅胶材料的片状承载体，整体设置在天线中，将天线天线的上下两片金属薄片附着在硅胶介质的两个平行平面上，导电连接器穿过硅胶介质连接上下两片金属薄片；

硅胶包封体，所述硅胶包封体将天线、射频芯片封装模块、硅胶介质包封起来形成密闭的形状。

2.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述金属薄片的厚度为1um～1000um之间。

3.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述天线中上金属薄片与下金属薄片之间独立设置，两者之间通过导电柱进行连接导通。

4.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述天线中上金属薄片与下金属薄片之间为一体结构，两者之间通过一体成型在上金属薄片与下金属薄片上的连接带连接导通。

5.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述射频芯片封装模块上的电极和金属薄片上的连接点之间通过激光焊接、超声波焊接、耐高温锡焊或电弧焊中的一种焊接方式来形成可靠的电气连接。

6.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述硅胶介质的厚度为1mm～10mm之间。

7.根据权利要求1所述的硅胶封装的耐高温标签，其特征在于，所述的天线和硅胶介质之间采用耐高温的粘合剂进行粘合。