CN214098479U - 一种用于包装封条的防伪双频电子标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于包装封条的防伪双频电子标签，包括基材层、天线层和双频芯片，天线层蚀刻出超高频天线和高频天线；双频芯片设有四个连接端口和两个悬浮端口，双频芯片通过连接端口同时绑定于超高频天线和高频天线；电子标签还设有断路检测线路，断路检测线路的两个接口分别与两个悬浮端口绑定，两个悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入双频芯片的存储器。本实用新型通过芯片两个悬浮引脚以及增加断路检测电路，提供防拆、防转移和防篡改回路检测功能，通过该芯片和断路检测电路的配合，实现应用过程中的断路检测和记录,从而达到真正的防伪功能，且通过一双频芯片，将超高频、高频天线集成，减少双频电子标签的标签面积。

Description

一种用于包装封条的防伪双频电子标签

技术领域

本实用新型属于RFID(射频识别)标签技术领域，特别涉及一种双频电子标签。

背景技术

射频标签又称电子标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置、扫描器、读头、通信器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。

随着RFID射频识别技术的在各行业的应用范围不断扩大，尤其是在面向终端客户的零售包装方面，所以对包装封条标签，对RFID标签在识读和防拆、防转移和防篡改等方面兼顾提出了更高的要求。而现在普通的RFID针对防拆、防转移和防篡改方面常规的应用为使用特殊的易碎天线工艺，以防止标签在使用的过程中被人为拆除RFID标签封条的目的。使用这样的方法，在实际应用中产生了一些弊端，如在拆除RFID标签封条后，对芯片与铝刻蚀天线进行技术分离，并再次封装从而在封条被拆封后进行伪装还原，这对RFID标签在防拆、防转移和防篡改这些应用的广泛应用产生了一定的负面影响。

为了克服这些因为技术瓶颈对RFID在防拆、防转移和防篡改这些应用场景的限制，需要设计一款能够做到真正防拆、防转移和防篡改的RFID(双频电子)标签。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于包装封条的防伪双频电子标签，通过芯片两个悬浮引脚以及增加断路检测电路，提供防拆、防转移和防篡改回路检测功能，通过该芯片和断路检测电路的配合，实现应用过程中的断路检测和记录,从而达到真正的防伪功能，且通过一双频芯片，将超高频天线与高频天线集成，即使用一颗芯片就可完成超高频和高频的功能组合，减少双频电子标签的标签面积，减少双频标签的原材料成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于包装封条的防伪双频电子标签，所述标签包括基材层、天线层和双频芯片，所述天线层粘接于所述基材层的表面，所述天线层蚀刻出超高频天线和高频天线；

所述双频芯片设有四个连接端口和两个悬浮端口，所述双频芯片通过所述连接端口同时绑定于所述超高频天线和所述高频天线；

所述电子标签还设有断路检测线路，所述断路检测线路的两个接口分别与两个所述悬浮端口绑定，两个所述悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入所述双频芯片的存储器。

进一步地说，所述双频芯片是型号为EM4425的双频芯片。

进一步地说，所述断路检测电路环绕于所述高频天线的外周，所述断路检测电路的接口位于所述超高频天线和高频天线之间。

进一步地说，所述断路检测电路为导线，且在位于所述高频天线的下方的位置形成狭长的条形封口。

进一步地说，所述超高频天线包括小环耦合天线和偶极子辐射增益天线，所述小环耦合天线为矩形线圈，所述矩形线圈的闭环面积为51-55mm²，所述矩形线圈的外圈周长为57-60mm，且所述矩形线圈的内圈周长为49-52mm；

所述小环耦合线圈的上部且中间位置分别向两侧延伸形成左天线和右天线，所述左天线和所述右天线对称设置，所述左天线和所述右天线组成所述偶极子辐射增益天线；所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为105-110mm；

所述小环耦合天线的下部且中间位置形成芯片绑定引脚。

进一步地说，所述高频天线包括高频线圈天线和过桥线圈天线，通过过桥线圈天线实现所述高频线圈天线的闭环连接；

所述高频线圈天线为一导线的一端点由内到外依次逐层绕制成的矩形盘状线圈，所述导线的两端点通过所述过桥线圈天线连接；所述矩形盘状线圈的长度为50-54mm，且宽度为12-14mm，所述导线的线宽与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距为1:1；

所述矩形盘状线圈的上部且中间位置形成芯片绑定引脚。

进一步地说，所述左天线的末端和所述右天线的末端均形成直线天线区，所述直线天线区的高度为10.50-13.25mm。

进一步地说，所述矩形线圈的闭环面积为53.13mm²，所述矩形线圈的外圈周长为58.38mm，且所述矩形线圈的内圈周长为50.98mm；

所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为107.5mm。

进一步地说，所述矩形盘状线圈的长度为52mm，且宽度为13mm，所述导线的线宽与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距均为0.3mm。

进一步地说，所述电子标签的长度为70mm，且宽度为20mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型包括基材层、天线层和双频芯片，天线层蚀刻出超高频天线和高频天线；双频芯片设有四个连接端口和两个悬浮端口，双频芯片通过连接端口同时绑定于超高频天线和所述高频天线；电子标签还设有断路检测线路，所述断路检测线路的两个接口分别与两个所述悬浮端口绑定，两个悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入双频芯片的存储器，通过芯片两个悬浮引脚以及增加断路检测电路，提供防拆、防转移和防篡改回路检测功能，通过该芯片和断路检测电路的配合，实现应用过程中的断路检测和记录,从而达到真正的防伪功能；此类标签的尺寸及防拆、防转移和防篡改的应用，可被广泛应用于各种包装封条或其他有需要做防拆、防转移和防篡改的管控领域；

且通过一双频芯片，将超高频天线与高频天线集成，即使用一颗芯片就可完成超高频和高频的功能组合，减少双频电子标签的标签面积，减少双频标签的原材料成本；

再者，本实用新型的超高频天线包括小环耦合天线和偶极子辐射增益天线，小环耦合天线为矩形线圈，矩形线圈的闭环面积为51-55mm²，矩形线圈的外圈周长为57-60mm，且所述矩形线圈的内圈周长为49-52mm，EM4425芯片的超高频天线的输出阻抗为17.6-273j欧姆，矩形线圈的阻抗与双频芯片的超高频部分的输出阻抗实现共轭匹配，提高标签性能；

再者，本实用新型的偶极子辐射增益天线的两端增加两条不弯折的直线天线区，采用末端加载的方式，其相当于在天线的等效电路上增加了一个电容，起到改善天线阻抗特性和拓展带宽的作用；

再者，本实用新型的高频线圈采用矩形盘状线圈，与普通的圆形截面的导线绕制的线圈相比，平面盘式标签具有结构简单、加工容易、成本低廉、低剖面等非常明显的优势。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图之一；

图2是本实用新型的结构示意图之二：

图3是本实用新型的双频芯片的简化原理图；

附图中各部分标记如下：

双频芯片1、超高频天线2、小环耦合天线21、芯片绑定引脚211、偶极子辐射增益天线22、左天线221、直线天线区2211、右天线222、高频天线3、高频线圈天线31、过桥线圈天线32；

断路检测线路4、接口41、条形封口42；

直线天线区的高度L1、矩形盘状线圈的长度L2，且宽度W1、导线的线宽W2、矩形盘状线圈的相邻层之间的间距D，标签的长度L3，且宽度W3；

连接端口(A+,A-,L1和L2)和两个悬浮端口T。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

在本标签的设计开发过程中，将超高频天线的耦合线圈、偶极子增益天线与高频天线集成，使用EM4425一颗芯片(如图3所示)完成超高频和高频的功能组合，减少双频电子标签的生产工艺步骤、减少双频电子标签的标签面积、减少双频标签的原材料成本，这是较为常规的使用双频标签芯片的引脚设定。而针对改标签中涉及的实现防拆、防转移和防篡改目的，本实用新型没有使用可能存在安全隐患的传统方法，即简单使用易碎天线工艺，而是采用了引入断路检测电路的方式，确保芯片在使用过程中实现真正的防拆、防转移和防篡改。具体如下：

实施例：一种用于包装封条的防伪双频电子标签，如图1到图3所示(附图中阴影部分只是用于表示射频天线，不用于表示剖视)，所述标签包括基材层、天线层和双频芯片1，所述天线层粘接于所述基材层的表面，所述天线层蚀刻出超高频天线2和高频天线3；

所述双频芯片设有四个连接端口(A+,A-,L1和L2)和两个悬浮端口T，所述双频芯片通过所述连接端口同时绑定于所述超高频天线和所述高频天线；

所述电子标签还设有断路检测线路4，所述断路检测线路的两个接口41分别与两个所述悬浮端口绑定，两个所述悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入所述双频芯片的存储器。

本实施例中，所述双频芯片是型号为EM4425的双频芯片，但不限于此。

本实施例中，所述断路检测电路环绕于所述高频天线的外周，所述断路检测电路的接口位于所述超高频天线和高频天线之间。

所述断路检测电路为导线，且在位于所述高频天线的下方的位置形成狭长的条形封口42。比如，本实施例中，所述条形封口的长度为10-15mm，但不限于此，在将该电子标签从离型纸上撕起贴到包装物上时，能起到易于揭起的作用即可。

所述超高频天线包括小环耦合天线21和偶极子辐射增益天线22，所述小环耦合天线为矩形线圈，所述矩形线圈的闭环面积为51-55mm²，所述矩形线圈的外圈周长为57-60mm，且所述矩形线圈的内圈周长为49-52mm，能够实现其阻抗与双频芯片的输出阻抗实现共轭匹配；

所述小环耦合线圈的上部且中间位置分别向两侧延伸形成左天线221和右天线222，所述左天线和所述右天线对称设置，所述左天线和所述右天线组成所述偶极子辐射增益天线；所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为105-110mm；

所述小环耦合天线的下部且中间位置形成芯片绑定引脚211。

本实施例中，所述左天线的末端和所述右天线的末端均形成直线天线区2211，所述直线天线区的高度L1为10.50-13.25mm。

本实施例中，所述直线天线区的高度为11.73mm，即偶极子辐射增益天线的两端增加两条不弯折的直线天线区，采用末端加载的方式，其相当于在天线的等效电路上增加了一个电容，起到改善天线阻抗特性和拓展带宽的作用。

本实施例中，所述矩形线圈的闭环面积为53.13mm²，所述矩形线圈的外圈周长为58.38mm，且所述矩形线圈的内圈周长为50.98mm；

所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为107.5mm，其在保证天线谐振频率的基础上，有效减少天线的长度，从而减少标签面积。

本实施例中，所述高频天线包括高频线圈天线31和过桥线圈天线32，通过过桥线圈天线实现所述高频线圈天线的闭环连接；

所述高频线圈天线为一导线的一端点由内到外依次逐层绕制成的矩形盘状线圈，所述导线的两端点通过所述过桥线圈天线连接；所述矩形盘状线圈的长度L2为50-54mm，且宽度W1为12-14mm，所述导线的线宽W2与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距D为1:1；

所述矩形盘状线圈的上部且中间位置形成芯片绑定引脚221。

本实施例中，高频线圈天线采用矩形盘状线圈，与普通的圆形截面的导线绕制的线圈相比，平面盘式标签具有结构简单、加工容易、成本低廉、低剖面等非常明显的优势。

所述矩形盘状线圈的长度为52mm，且宽度为13mm，所述导线的线宽与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距均为0.3mm，能够满足其阻抗与双频芯片的输出阻抗实现匹配。

所述天线层的厚度的10±2微米。

本实施例中，所述基材层的厚度为50±2微米。所述基材层为聚对苯二甲酸乙二酯层，但不限于此。

本实施例中，所述电子标签的长度L3为70mm，且宽度W3为20mm。

所述天线层的厚度的10±2微米。本实施例中，所述天线层是厚度为10微米的铝箔。

所述双频芯片与所述芯片绑定引脚通过导电胶在180℃且7s的条件下热压粘接。本实施例中，所述导电胶为各向异性导电胶。

本实施例中，天线层与基材层之间通过胶水粘接，所述胶水为GT-529，但不限于此。本实施例中，超高频天线和高频天线的芯棒绑定引脚处的天线采用撕除时会使天线被撕坏的复合胶水粘接于基材层，可导致标签贴附物品上后，人为撕下标签天线会被撕断，撕断后不能被正常读取，起到预防防伪标签被再次转移利用。

本实用新型的工作原理和工作过程：

超高频天线包括小环耦合天线和偶极子辐射增益天线，通过天线馈电回路连接；高频天线包括高频线圈天线和过桥线圈天线，通过过桥电路实现高频天线的闭环连接；

双频芯片设有四个连接端口(A+,A-,L1和L2)和两个悬浮端口T，所述双频芯片通过所述连接端口同时绑定于超高频天线和高频天线；

断路检测线路的两个接口41分别与两个悬浮端口绑定，两个所述悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入所述双频芯片的存储器；本实施例中，根据悬浮端口的容抗特性，最大电容为12.5pF，最小电感为40nH，设计出一条断路检测线路4：

当断路检测线路正常时，即保持通路时，最大电阻为1兆欧，此时的T悬浮端口两端的输入阻抗为5.1-j101，系统可认为是芯片标签正常状态；

当断路检测线路不正常时，即保持断路时，最小电阻为10兆欧，此时的T悬浮端口两端的输入阻抗为16.1-j101，系统认为此芯片标签为非正常状态，此时芯片的一次性写入存储器(此处的一次写入存储器功能是芯片自带的，故不赘述)将会由低电平转为高电平，且不可更改；

若，人为进行芯片剥离并再次贴附于其他天线上时，该标识位的电平已由低电平转为高电平且不可逆，后续可在防伪检测中被发现，因此起到较佳的防伪功能；

于此同时，若再配合天线的生产所采用的局部易碎天线模式，并在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基材和面纸处标有刀口，可导致标签贴附物品后，人为撕下标签天线会被撕断，撕断后不能被正常读取，起到预防防伪标签被再次转移利用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述标签包括基材层、天线层和双频芯片(1)，所述天线层粘接于所述基材层的表面，所述天线层蚀刻出超高频天线(2)和高频天线(3)；

所述双频芯片设有四个连接端口和两个悬浮端口，所述双频芯片通过所述连接端口同时绑定于所述超高频天线和所述高频天线；

所述电子标签还设有断路检测线路(4)，所述断路检测线路的两个接口(41)分别与两个所述悬浮端口绑定，两个所述悬浮端口之间的输入阻抗值能够写入所述双频芯片的存储器。

2.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述双频芯片是型号为EM4425的双频芯片。

3.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述断路检测电路环绕于所述高频天线的外周，所述断路检测电路的接口位于所述超高频天线和高频天线之间。

4.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述断路检测电路为导线，且在位于所述高频天线的下方的位置形成狭长的条形封口(42)。

5.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述超高频天线包括小环耦合天线(21)和偶极子辐射增益天线(22)，所述小环耦合天线为矩形线圈，所述矩形线圈的闭环面积为51-55mm²，所述矩形线圈的外圈周长为57-60mm，且所述矩形线圈的内圈周长为49-52mm；

所述小环耦合线圈的上部且中间位置分别向两侧延伸形成左天线(221)和右天线(222)，所述左天线和所述右天线对称设置，所述左天线和所述右天线组成所述偶极子辐射增益天线；所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为105-110mm；

所述小环耦合天线的下部且中间位置形成芯片绑定引脚(211)。

6.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述高频天线包括高频线圈天线(31)和过桥线圈天线(32)，通过过桥线圈天线实现所述高频线圈天线的闭环连接；

所述高频线圈天线为一导线的一端点由内到外依次逐层绕制成的矩形盘状线圈，所述导线的两端点通过所述过桥线圈天线连接；所述矩形盘状线圈的长度(L2)为50-54mm，且宽度(W1)为12-14mm，所述导线的线宽(W2)与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距(D)为1:1；

所述矩形盘状线圈的上部且中间位置形成芯片绑定引脚(211)。

7.根据权利要求5所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述左天线的末端和所述右天线的末端均形成直线天线区(2211)，所述直线天线区的高度(L1)为10.50-13.25mm。

8.根据权利要求5所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述矩形线圈的闭环面积为53.13mm²，所述矩形线圈的外圈周长为58.38mm，且所述矩形线圈的内圈周长为50.98mm；

所述左天线和所述右天线展开后的延伸长度均为107.5mm。

9.根据权利要求6所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述矩形盘状线圈的长度为52mm，且宽度为13mm，所述导线的线宽与所述矩形盘状线圈的相邻层之间的间距均为0.3mm。

10.根据权利要求1所述用于包装封条的防伪双频电子标签，其特征在于：所述电子标签的长度(L3)为70mm，且宽度(W3)为20mm。

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