ES2275345T3

ES2275345T3 - Etiqueta de identificacion de radiofrecuencia que tiene una antena impresa y metodo.

Info

Publication number: ES2275345T3
Application number: ES99928733T
Authority: ES
Inventors: Noel H. Eberhardt
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2007-06-01
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: EP1090379A1; BRPI9911407B1; CA2334832A1; CA2334832C; BR9911407A; JP2002519771A; EP1090379A4; MXPA00012438A; WO1999067754A1; CN1315027A; DE69934007T2; ATE345556T1; DE69934007D1; KR20010053113A; EP1090379B1; US6018299A; AU4573099A; AU750290B2

Abstract

Una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) que comprende: una antena (10), un sustrato y un chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (12) fijado a la antena (10), la antena (10) incluye un primer elemento de antena (24) y un segundo elemento de antena (26) formados sobre la superficie (18) del sustrato (16), el primer elemento de antena (24) aislado del segundo elemento de antena (26) mediante una abertura caracterizada porque la abertura tiene los bordes que están superpuestos en alineación directa sobre los bordes (46, 48) de la abertura (31) formada en el sustrato (16).

Description

Etiqueta de identificación de radiofrecuencia que tiene una antena impresa y método.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a las etiquetas de identificación de radiofrecuencia incluyendo, pero no limitándose a, las etiquetas de identificación de radiofrecuencia que tienen una antena impresa.

Antecedentes de la invención

Son conocidas las etiquetas de identificación de radiofrecuencia y los sistemas etiquetas de identificación de radiofrecuencia, y encuentran numerosos usos. Por ejemplo, las etiquetas de identificación de radiofrecuencia se usan frecuentemente para identificación personal en aplicaciones de centinela de puertas automáticas que protegen áreas o edificios seguros. La información almacenada sobre la etiqueta de identificación de radiofrecuencia identifica a la persona que pretende acceder al edificio seguro. Un sistema de etiquetas de identificación de radiofrecuencia proporciona convenientemente la lectura de la información desde la etiqueta de identificación de radiofrecuencia a pequeña distancia usando la tecnología de transmisión de datos de radiofrecuencia (RF). Más típicamente, el usuario simplemente mantiene o sitúa la etiqueta de identificación de radiofrecuencia cerca de la estación base que transmite una señal de excitación a la etiqueta de identificación de radiofrecuencia alimentando la circuitería contenida sobre la etiqueta de identificación de radiofrecuencia. La circuitería, en respuesta a la señal de excitación, comunica la información almacenada desde la etiqueta de identificación de radiofrecuencia a la estación base, que recibe y decodifica la información. En general, las etiquetas de identificación de radiofrecuencia son capaces de retener y transmitir, en funcionamiento, una cantidad sustancial de información - información suficiente para la identificación única de individuos, paquetes, inventario y similares.

Una tecnología típica para alimentar y leer una etiqueta de identificación de radiofrecuencia es el acoplamiento inductivo o una combinación de acoplamiento de alimentación inductivo y acoplamiento de datos capacitivo. El acoplamiento inductivo utiliza un elemento de bobina en la etiqueta de identificación de radiofrecuencia. El elemento de bobina se excita (o "energiza") mediante una señal de excitación desde la estación base para proporcionar energía a la circuitería de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia. La bobina de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia, o una segunda bobina de la etiqueta puede usarse para transmitir y recibir la información almacenada entre la etiqueta de identificación de radiofrecuencia y la estación base. Las etiquetas de identificación de radiofrecuencia basadas en el acoplamiento inductivo son sensibles a la orientación de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia con respecto a la estación base ya que el campo creado por la señal de excitación debe cortar el elemento de bobina aproximadamente en ángulo recto para un acoplamiento efectivo. Los rangos de lectura para dispositivos acoplados inductivamente son generalmente del orden de varios centímetros. Son deseables mayores distancias de lectura, y para ciertas aplicaciones, tales como la identificación electrónica de animales, seguimiento de equipajes, seguimiento de paquetes y
aplicaciones de gestión de inventarios, son necesarias.

Otra tecnología para alimentar y leer etiquetas de identificación de radiofrecuencia es el acoplamiento electrostático tal como el que se emplea en los sistemas de etiquetas de identificación de radiofrecuencia y las etiquetas de identificación de radiofrecuencia descritas en las aplicaciones referidas anteriormente. Estos sistemas proporcionan ventajosamente distancias de lectura/escritura incrementadas sustancialmente sobre las que se disponían con la técnica anterior. Otra ventaja derivada del uso de los sistemas y etiquetas manifiestas en los mismos es que el usuario no necesita llevar la etiqueta de identificación de radiofrecuencia en proximidad cercana a la estación base u orientar sustancialmente la etiqueta con respecto a la estación base. Es posible, por lo tanto incorporar los elementos de antena de la estación base dentro, por ejemplo de un puerta de entrada o un vestíbulo, un transportador de paquetes o un sistema de clasificación de artículos, y energizar la etiqueta y leer la información de la etiqueta a distancias mayores.

Para acoplar tanto las señales inductivas como las señales electrostáticas entre la estación base y la etiqueta de identificación de radiofrecuencia, la etiqueta incluye necesariamente una antena que tiene al menos uno y frecuentemente dos elementos de antena. Típicamente, el chip del circuito de la etiqueta y la antena están acoplados eléctricamente y se adhieren al substrato de la etiqueta. Las dimensiones de la etiqueta, impuestas por las dimensiones del sustrato de la etiqueta, se mantienen típicamente bastante pequeñas. Por lo tanto, la antena está generalmente limitada en tamaño. Una antena más pequeña, no obstante, afecta adversamente al rango de lectura. También, la antena está formada necesariamente en el mismo plano que el sustrato de la etiqueta haciendo a la etiqueta potencialmente sensible a la orientación. Ya que no es deseable y generalmente no es práctico realizar etiquetas mayores de identificación de radiofrecuencia, los tamaños de antena efectivos se mantienen limitados. Y el diseño típico de la etiqueta plana también limita la antena a una configuración plana sensible a la orientación.

De acuerdo con las realizaciones preferidas de la invención descrita en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos titulada "Radio Frecuency Identification Tag Having an Article Integrated Antenna", se propone formar una antena integrada en el artículo. Por ejemplo, una implementación preferida comprende una antena impresa usando tinta conductora sobre el paquete de cartón o papel. El chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia se fija a continuación al artículo y se acopla eléctricamente a la antena. Además, se propone proporcionar ensamblajes del chip de etiqueta de identificación de radiofrecuencia. Los ensamblajes de chip se proporcionan por pegamento del chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia a un sustrato formado para incluir una trama conductora. Una trama conductora preferida, como se describe en ese documento, está formada por impresión de la trama sobre un sustrato de papel usando tinta conductora. El ensamblaje del chip puede fijarse a continuación al artículo y acoplarse eléctricamente a la antena a través de la trama conductora.

Como se apreciará, el alineamiento del chip del circuito con la antena impresa sobre el artículo o con la trama conductora impresa sobre el sustrato es muy importante para el funcionamiento adecuado del chip del circuito. Más particularmente, el chip del circuito puede estar posicionado dentro de alrededor de +/- 0,125 milímetros (mm) para emparejar adecuadamente los terminales de conexión del chip del circuito a la antena y/o la trama conductora. No obstante, las tecnologías típicas para imprimir la antena y/o la trama conductora sobre papel o materiales similares al papel producirán tolerancias de los bordes del orden de +/- 1,5 mm. Esta dimensión de la tolerancia de los bordes es mayor que la de un chip del circuito típico. Contribuyendo a la imprecisa tolerancia de los bordes hay varios factores incluyendo el sangrado de los bordes de la trama impresa y la variación en la localización de la trama impresa en relación con el sustrato.

El documento US-5.556.441 describe la fijación de un circuito electrónico dentro de la sangría de un sustrato. Se aplica una capa de adhesivo a la cara inferior y lados del circuito de modo que el circuito puede fijarse dentro de la sangría del sustrato. El documento US-3.843.036 describe un aparato para pegar un dispositivo de conductores soporte a un sustrato.

El documento US 5.528.222 describe una etiqueta de RF en la cual se sitúa un chip en una ventana formada en un sustrato en el que el chip está acoplado a los elementos de antena formados sobre la ventana. Esta técnica anterior se describe en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7.

De este modo, hay necesidad de una etiqueta de identificación de radiofrecuencia mejorada. Esta invención se marca en las reivindicaciones 1, 7 y 11.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones de ejemplo preferidas de la invención se ilustran en los dibujos que se acompañan en los cuales las referencias numéricas semejantes representan completamente partes semejantes.

La Fig. 1 es la vista de un ensamblaje desarrollado de una etiqueta de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista de una sección tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista del esquema de una antena y/o trama conductora tal como se imprime sobre el sustrato.

La Fig. 4 es una vista del esquema de una parte ampliada de la antena ilustrada en la Fig. 3 en el área del círculo "A".

La Fig. 5 es una vista del esquema de la antena y/o trama conductora ilustrada en la Fig. 4 y formada además de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.

La Fig. 6 es una vista de la sección tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Fig. 5 ilustrando además un aparato para fabricar la antena de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.

La Fig. 7 es una vista de la sección similar a la Fig. 6 y que ilustra una realización preferida alternativa de la presente invención.

La Fig. 8 es una vista de la sección similar a la Fig. 6 y que ilustra una realización preferida alternativa de la presente invención.

La Fig. 9 es una vista de la sección similar a la Fig. 2 y que ilustra una realización preferida alternativa de la presente invención.

La Fig. 10 es una vista de la sección similar a la Fig. 6 y que ilustra una realización preferida alternativa de la presente invención.

La Fig. 11 es una vista de la sección similar a la Fig. 2 y que ilustra una realización preferida alternativa de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Las etiquetas de identificación de radiofrecuencia de acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención utilizan una antena impresa formada sobre un substrato. El substrato puede formar parte de un artículo, un paquete, un contenedor de paquete, un ticket, una hoja de ruta, una etiqueta y/o una placa de identificación. En una realización preferida de la presente invención, la región de acoplamiento se forma en la trama impresa formando depósitos de tinta conductora por impresión, una trama impresa sobre un substrato y a continuación formando con precisión regiones de acoplamiento en la trama conductora con relación al sustrato.

Refiriéndonos a la Fig. 1 de los dibujos, se muestra una vista de ensamblaje desarrollado de una etiqueta de identificación de radiofrecuencia 14 que incluye un chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia ("chip del circuito") 12 fijado a la antena 10. La antena 10 puede formar la base para o una parte de, una placa de identificación personal, un ticket, una etiqueta, una hoja de ruta, un contenedor de paquete (tal como una caja o un sobre), una porción del mismo o similares. Como también se apreciará, la antena 10 puede también formar una base para el ensamblaje del chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (es decir, el sustrato y la trama conductora) como se describe en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos citada anteriormente titulada "Radio Frecuency Identification Tag Having an Article Integrated Antenna" sin apartarse del aceptable alcance de la presente invención. Como se ve, la antena 10 incluye una trama conductora 22 dispuesta sobre un substrato 16.

Continuando con referencia a la Fig. 1, el sustrato 16 puede ser papel, plástico (incluyendo materiales de poliéster y de poliéster metalizado), papel sintético, papel reforzado, cartón, cartón revestido de papel sintético y similares elegidos para la aplicación particular. El sustrato 16 incluye una primera superficie 18 y una segunda superficie 20. Sobre la primera superficie está formada una trama conductora 22 que incluye un primer elemento de antena 24 y un segundo elemento de antena 26. El primer elemento de antena 24 y el segundo elemento de antena 26 están formados cada uno de un material conductor que se adhiere o por el contrario se forma sobre el substrato 16. Más preferiblemente, el primer elemento de antena 24 y el segundo elemento de antena 26 se forman cada uno por impresión, usando un medio conductor imprimible adecuado. Por ejemplo una tinta conductora a base de carbón/grafito forma una trama conductora eficaz 22 cuando se imprime sobre papel y/o cartón. Alternativamente pueden usarse papeles sintéticos y revestidos, pero añaden un coste. Para imprimir sobre materiales plásticos puede usarse tintas de plata y otros metales preciosos, pero son menos preferidos debido a los costes del material más elevados. Se muestra que la trama conductora 22 tiene una forma de "H" como sería adecuada para uso en aplicaciones electrostáticas. Se apreciará que pueden imprimirse otras tramas más adecuadas, por ejemplo, de acoplamiento inductivo sin apartarse del alcance aceptable de la presente invención. El primer elemento de antena 24 está formado está formado con una región de acoplamiento 28 y el segundo elemento de antena 26 está formado con una segunda región de acoplamiento 30. La primera región de acoplamiento 28 y la segunda región de acoplamiento 30 se extienden hacia la abertura 31 y están separadas por la misma en el sustrato 16 generalmente en el centro de la forma en H.

Con referencia a las Fig. 1 y Fig. 2 el chip del circuito 12 se forma con el terminal conductor 38 y el terminal conductor 40 dispuestos para acoplamiento a la trama conductora 22. Como se muestra, el terminal conductor 38 y el terminal conductor 40 son terminales "de protuberancia". Esto es, se proyectan externamente desde la superficie inferior 32 de chip del circuito 12. Esto es en contraste a los terminales de "superficie", que están formados sustancialmente en el mismo plano que la superficie inferior 32 del chip del circuito. Cuando se fija a la antena 10, el terminal conductor 38 se acopla eléctricamente a la primera región de acoplamiento 28 y el terminal conductor 40 se acopla eléctricamente a la segunda región de acoplamiento 30. Como se muestra en la Fig. 2, se disponen la capa de adhesivo conductor 34 y la capa de adhesivo conductor 36 respectivamente entre el terminal conductor 38 y la primera región de acoplamiento 28 y entre el terminal conductor 40 y la segunda región de acoplamiento 30 proporcionando el acoplamiento eléctrico y la fijación del chip del circuito 12 a la antena 10. En una realización preferida de la presente invención se usa un adhesivo isótropo y se aplica con precisión tanto al chip del circuito 12 como a la antena 10. Alternativamente, puede usarse un adhesivo anisótropo pero con la penalización del costo. Debe notarse también que no existe una preferencia particular para el uso de terminales de protuberancia, y pueden usarse tanto terminales de protuberancia, como terminales de superficie o terminales recesivos (es decir, terminales conductores formados recesivos dentro de la superficie exterior del chip del circuito 12), seleccionado en base al costo y la aplicación particular. En el pasado, el chip del circuito 12 ha estado disponible en Termic North America, Inc., Basking Ridge, New Jersey así como en Indala Corporation, una empresa subsidiaria que pertenece enteramente a Motorola, Inc., San José, California.

Un adhesivo anisótropo preferido es el 3M9703, adhesivo disponible en 3M Corporation. El adhesivo preferido es anisótropo porque conduce sólo en la dirección "z" o dirección vertical (Fig. 2). El adhesivo se fabrica de modo que incluye gránulos en micro-partículas con revestimiento metálico en un sustrato adhesivo que hace contacto eléctrico desde la cara superior a la cara inferior de la capa de adhesivo. No se hace contacto eléctrico en las direcciones "x" o "y", es decir, el plano de la capa de adhesivo. De este modo, puede aplicarse el adhesivo en una capa completa sin cortocircuitar entre los conductores adyacentes. Un adhesivo isótropo preferido es el #8103 disponible en Adhesives Research, Inc.

Para asistir al entendimiento de la presente invención, y refiriéndonos a la Fig. 3, la antena 10' se muestra en un estado de procesamiento intermedio. La antena 10' representa un estado de fabricación intermedio de la antena 10. Por claridad, las referencias numéricas con prima se usan para identificar elementos que no están completamente formados en su estado intermedio. Refiriéndonos a continuación a la Fig. 3, la antena 10' está formada por la formación en primer lugar de una trama conductora 22', preferiblemente por impresión, sobre un sustrato 16'. Como puede verse, la abertura 31 no se ha formado aun, y la región de acoplamiento primera 28' se conecta con la segunda región de acoplamiento 30' en el centro de la trama conductora 22'.

La Fig. 3 también ilustra las tolerancias de fabricación asociadas con la formación de la trama conductora 22' sobre el sustrato 16'. El debate sobre estas tolerancias y el efecto que tienen sobre la antena completa 10 proporcionará un entendimiento adicional de las ventajas de la presente invención. Con referencia a la Fig. 3, incluso con procedimientos de impresión muy precisos, la trama conductora 22' variará tanto en la dirección "x" como en la dirección "y" con respecto al borde 42 y al borde 44, respectivamente, del sustrato 16'. Típicamente, la variación indicada respectivamente como +/- x y +/- y, es del orden de alrededor de +/- 0,5 mm en cada una de las direcciones. Además, y con referencia a la Fig. 4, la periferia de la trama conductora 22' no es una línea bien definida, sino que más bien, la "sangría" de la tinta conductora como resultado del secado no uniforme causa que la periferia 45 tenga un perfil rugoso. La variación de la periferia 45, indicada como +/-e en la Fig. 4, puede ser como mucho de +/- 0,125 mm. La variación total resultante de ambas variaciones en la posición de la trama y el sangrado puede ser de hasta +/- 1,5 mm. Lo significante de este número es el hecho de que el chip del circuito es de 1 mm cuadrado. De este modo, la variación de la trama conductora puede ser mayor que el chip del circuito 12. Como resultado, el posicionamiento del chip del circuito 12 a la trama conductora 22 tomando como referencia sólo el borde 42 y el borde 44 es imposible. La fijación automática del chip del circuito 12 requiere por tanto una tecnología de visión sofisticada y cara, para localizar con precisión la posición de la trama conductora 22 sobre el sustrato 16. La alternativa a la cara automatización por visión es la fijación manual. La fijación manual consume tiempo y no ofrece no ofrece la repetibilidad del proceso de automático. En cualquier caso, el costo, la calidad y la eficacia del proceso sufren tremendamente.

A continuación con referencia a la Fig. 5, la antena 10 en su estado completo incluye la abertura 31 formada en el sustrato 16 que separa la primera región de acoplamiento 28 y la segunda región de acoplamiento 30. De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la abertura 31 se forma por perforación mediante un punzón de una porción del sustrato 16 en el centro de la trama conductora 22 en relación con el sustrato de referencia.

Continuando con referencia a la Fig. 5 y con referencia a la Fig. 6, la antena 10' está posicionada en un aditamento 100. El aditamento 100 incluye un bloque localizador de esquina 102 y un bloque localizador de borde 104 que se extiende por encima de la base 106. Una disposición de posicionamiento alternativo puede usar pines que engarzan en agujeros/ranuras de localización formados en el sustrato 16'. El bloque localizador de la esquina 102 se dispone para engarzar ambos bordes 42 y 44, con los bordes 42 y 44 provistos en el sustrato de referencia. El bloque localizador de bordes 104 se dispone para engarzar el borde 44. De este modo, se establece una referencia consistente y repetible para formar una abertura 31 con respecto al borde 42 y al borde 44. También asegurado respecto al aditamento 100, y mostrado en la Fig. 6 está el punzón 108. En funcionamiento, la antena 10' se posiciona con respecto al bloque localizador de la esquina 102 y el bloque localizador del borde 104 sobre la base 106. El punzón 108 engarza la trama conductiva 22' y el sustrato 16' cizallando el tapón 112 de los mismos cuando el punzón 108 pasa a través de la trama conductora 22' y el sustrato 16' y dentro de la abertura inferior 120. La abertura 31 separa de este modo con precisión la primera región de acoplamiento 28' y la segunda región de acoplamiento 30'. Además, la primera región de acoplamiento 28' y la segunda región de acoplamiento 30' están localizadas con precisión con respecto al borde 42 y con respecto al borde 44 haciendo posible la fijación automatizada del chip del circuito 12. Se anticipa que el borde 46 de la primera región de acoplamiento 28' y el borde 48 de la segunda región de acoplamiento 30' pueden formarse entre +/- 0,025 mm, respectivamente, desde el borde 42 y desde el borde 44.

Complementando la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 14 de acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención, puede disponerse la colocación automática del chip del circuito (no mostrada) por referencia del borde 42 y del borde 44. A partir de esta referencia, el chip del circuito 12 puede posicionarse con precisión con respecto a la región de acoplamiento primera 28' y la región de acoplamiento segunda 30'. Se apreciará además que puede construirse una sencilla célula de fabricación/ensamblaje. Tal célula de ensamblaje proporcionaría por colocación automática del sustrato 16', la impresión de la trama conductora 22' usando una cabeza impresora adecuada, formaría una abertura 31,y posicionaría el chip de circuito 12. No obstante, de acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención, cada una de estas operaciones puede completarse en células de fabricación/ensamblaje dispuestas separadamente, por ejemplo en forma de línea de producción. La formación precisa de la primera región de acoplamiento 28' y la segunda región de acoplamiento 30' con respecto al sustrato 16', y el posicionamiento del chip de circuito 12 con respecto a estas regiones se mantiene a través del proceso. De este modo, la presente invención proporciona ventajosamente una flexibilidad de fabricación sustancial.

Refiriéndonos a la Fig. 7, se muestra una realización alternativa preferida de la presente invención. De nuevo, la antena 10' representa un estado de fabricación intermedio de la antena 10. Por claridad, se usan las referencias numéricas con prima para referirnos a elementos que no están formados completamente en este estado intermedio (como se muestra en la Fig. 3). Como se ve en la Fig. 7, el punzón 208 se dispone para cortar la trama conductora 22' y la superficie 18' y comprime una parte del sustrato 16' sin formar una abertura a través del sustrato 16'. El aditamento 100 se construye como antes e incluye un bloque localizador de esquina 102 y un bloque localizador de borde 104. La abertura inferior se omite. El punzón 208 engarza la trama conductora 22' y la superficie 18' en la interfaz de la primera región de acoplamiento 28' y la segunda región de acoplamiento 30' cortando la trama conductora 22' y la superficie 18' en el punto de engarce. El punzón 208 comprime además una porción del sustrato 16' de modo que se crea una sangría 231 que separa la primera región de acoplamiento 28' de la segunda región de acoplamiento 30'. De nuevo, se obtiene una localización muy precisa de la primera región de acoplamiento 28' y la segunda región de acoplamiento 30' con respecto al borde 42 y al borde 44 permitiendo por tanto la colocación automática del chip del circuito 12. En la Fig. 8, el punzón 308 se dispone con el borde afilado 330 para una mejor perforación de la trama conductora 22' y la superficie 18' para formar la sangría 331 en el sustrato 16'.

A continuación con referencia a la Fig. 9, completando la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 214 de acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención, puede disponerse la colocación automática del chip del circuito (no mostrada) por referencia al borde 42 y al borde 44 del sustrato 16' (borde 42 mostrado en la figura 9). A partir de esta referencia, el chip del circuito 12 puede posicionarse con precisión con el terminal conductor 38 acoplado eléctricamente por medio del adhesivo 34 a la primera región de acoplamiento 28 y el terminal conductor 40 acoplado eléctricamente por medio del adhesivo 36 a la segunda región de acoplamiento 30. La primera región de acoplamiento 28 y la segunda región de acoplamiento 30 están posicionadas con precisión y aisladas eléctricamente mediante la sangría 231 que se extiende a través de la trama conductora 22 y la superficie 18 y dentro del sustrato 16.

La Fig. 10 ilustra incluso otra realización preferida alternativa de la presente invención para formar una antena 110. El aditamento 200 incluye un bloque localizador de esquina 202 y un bloque localizador de borde (no mostrado) extendiéndose por delate de la base 406. Una disposición de localización alternativa puede usar pines de localización que engarzan en los agujeros/ranuras formadas en el sustrato 116'. El bloque localizador de esquina 202 se dispone para engarzar dos bordes del sustrato 116' (borde 142 mostrado en la Fig. 10) y el bloque localizador de borde se dispone para engarzar un borde del sustrato 116' como se ha descrito. El formador/punzón 408 está también fijado con respecto al aditamento 200. El punzón 408 incluye la parte de punzón 410 dispuesta para engarzar la trama conductora 122' y el sustrato 116' cizallando el tapón 412 del mismo de modo que pasa a través de la trama conductora 122' y el sustrato 116' y dentro de la abertura inferior 420. De este modo, se forma la abertura 431 en el sustrato 116 separando la región de acoplamiento 128 y la región de acoplamiento 130. Además, la primera región de acoplamiento 128 y la segunda región de acoplamiento 130 están posicionadas con precisión con respecto a los bordes del sustrato 116 haciendo posible la fijación automática simplificada del chip del circuito 112.

El punzón 408 está además dispuesto con un hombro o parte de formación 424. Como el punzón 408 engarza el sustrato 116, la región localizada 418 del sustrato 118 se comprime y se forma correspondiendo sustancialmente con la forma del hombro 424. De este modo, se forma una cuenca 416 en el sustrato 116 adyacente a la abertura 431 y dentro de la cual se extienden la primera región de acoplamiento 128 y la segunda región de acoplamiento 130.

A continuación con referencia a la Fig. 11, se ensambla la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 414 usando la antena 110. De acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invención, el posicionamiento automático del chip del circuito (no mostrado) puede realizarse por referencia a los bordes del sustrato 116 (borde 142 mostrado en la Fig. 11). A partir de esta referencia, el chip del circuito 112 puede posicionarse con precisión con el terminal conductor 138 acoplado eléctricamente a través del adhesivo 134 a la primera región de acoplamiento 128 y el terminal conductor 140, acoplado eléctricamente a través del adhesivo 136 a la segunda región de acoplamiento 130. La primera región de acoplamiento 128 y la segunda región de acoplamiento 130 se localizan con precisión y se aíslan entre sí mediante la abertura 431 que se extiende a través de la trama conductora 122 y el sustrato 116. De este modo, el chip del circuito 112 se acopla tanto al primer elemento de antena 124 como al segundo elemento de antena 126 dispuestos sobre la superficie 118 del sustrato 116. Además, el chip del circuito 112 se mantiene por debajo de la superficie 118 reduciendo por tanto el potencial de dislocación desde el sustrato 116 durante el uso de la tarjeta de identificación de radiofrecuencia 414. Deberá apreciarse también que puede disponerse de un material de posicionamiento en la cuenca y/o de recubrimiento sobre el chip del circuito 112 ofreciendo por lo tanto una protección adicional.

En resumen, y refiriéndonos de nuevo a la Fig. 1, la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 14 incluye un chip del circuito de la etiqueta de radiofrecuencia 12 fijado a la antena 10. La antena incluye un primer elemento de antena 24 y un segundo elemento de antena 26 formados sobre la superficie 18 del sustrato 16. El primer elemento de antena y el segundo elemento de antena están separados y posicionados con precisión por una abertura 31 formada en el sustrato.

Refiriéndonos a la Fig. 7 y la Fig. 8, las realizaciones preferidas alternativas de la antena 10 incluyen un primer elemento de antena 24 y un segundo elemento de antena 26 formados sobre la superficie 18 de un sustrato 16. El primer elemento de antena y el segundo elemento de antena están separados y posicionados con precisión por una sangría 231 y 331, mostrados respectivamente en la Fig. 7 y la Fig. 8, formados a través de la superficie y extendiéndose parcialmente dentro del sustrato.

Con referencia a la Fig. 9, la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 214 incluye un chip del circuito de identificación de radiofrecuencia 12 fijado a la antena 10. La antena incluye un primer elemento de antena 24 y un segundo elemento de antena 26 formados sobre la superficie 18 del sustrato 16 con el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena separados y posicionados con precisión mediante la sangría 31 formada en el sustrato.

Aún en otra realización preferida de la presente invención, y con referencia a la Fig. 10, la antena 110 incluye un primer elemento de antena 124 y un segundo elemento de antena 126 formados sobre la superficie 118 del sustrato 116. El sustrato se forma para incluir una cuenca 416 formada en el sustrato. El primer elemento de antena incluye una primera región de acoplamiento 128 y el segundo elemento de antena incluye una región de acoplamiento 130. La primera región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento se extienden dentro de la cuenca y están separadas y posicionadas con precisión por la abertura 431 formada en la cuenca.

Con referencia a la Fig. 11, la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 414 incluye un chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia 112 fijada a la antena 110. La antena incluye un primer elemento de antena 124 y un segundo elemento de antena 126 formados sobre las superficie 118 del sustrato 116. La antena 110 también incluye una cuenca 416 formada en el sustrato 116 y una primera región de acoplamiento 128 y una segunda región de acoplamiento 130 que se extienden dentro de la cuenca y están posicionadas separadamente y con precisión por la abertura 431 formada en la cuenca. El chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia se fija en la cuenca y se acopla a la primera región de acoplamiento y a la segunda región de acoplamiento. La primera región de acoplamiento y la segunda región de acoplamiento por tanto acoplan el chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia al primer elemento de antena y al segundo elemento de antena.

De acuerdo con un método preferido de fabricación de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia, se proporciona un sustrato que tiene una superficie. Se imprime una trama conductora sobre la superficie, y se forma una abertura en el sustrato en relación con la referencia del sustrato, abertura que separa la trama conductora en el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena. El método puede proporcionarse alternativamente para formación de una sangría y/o una cuenca en el sustrato.

Ahora se discutirán algunas ventajas de la presente invención.

Las limitaciones para controlar las tolerancias en la dimensión y en la posición de las antenas impresas han limitado el costo efectivo y la realización de una tecnología mejorada en las etiquetas de identificación de radiofrecuencia. La presente invención facilita el uso de la tecnología de antenas impresas mediante la superación de estas limitaciones de tolerancia.

El coste de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia se reduce mientras que se aumenta el rendimiento mediante el uso de antenas impresas que pueden acoplarse fácilmente al chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia.

La eficacia de la fabricación se mejora por la presente invención en que los chips del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia se fijan rápidamente y con precisión y se acoplan a la antena de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia.

La presente invención también permite usar la automatización de colocación comúnmente disponible para la fabricación económica de las etiquetas de identificación de radiofrecuencia en una célula única o en disposiciones de fabricación de múltiples células.

Pueden realizarse muchos cambios y modificaciones adicionales a la invención sin apartarse del alcance de la misma. El alcance de algunos cambios se ha discutido anteriormente. El alcance de la invención se determina por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) que comprende:

una antena (10), un sustrato y un chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (12) fijado a la antena (10), la antena (10) incluye un primer elemento de antena (24) y un segundo elemento de antena (26) formados sobre la superficie (18) del sustrato (16), el primer elemento de antena (24) aislado del segundo elemento de antena (26) mediante una abertura caracterizada porque la abertura tiene los bordes que están superpuestos en alineación directa sobre los bordes (46, 48) de la abertura (31) formada en el sustrato (16).

2. La etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) de la reivindicación 1, en la que el primer elemento de la antena (24) incluye una primera región de acoplamiento (28) y el segundo elemento de antena (26) incluye una segunda región de acoplamiento (30), y la abertura (31) aísla la primera región de acoplamiento (28) y la segunda región de acoplamiento (30).

3. La etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) de la reivindicación 2, en la que la primera región de acoplamiento (28) y la segunda región de acoplamiento (30) están dispuestas para acoplarse al chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (12).

4. La etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) de la reivindicación 1, en la que se forma la abertura (31) con relación al sustrato de referencia.

5. La etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) de la reivindicación 1, en la que la antena (10) es una trama conductora (22) impresa sobre la superficie (18) del sustrato (16).

6. La etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) de la reivindicación 1, en la que un adhesivo de acoplamiento conductor acopla el chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (12) a la antena (10).

7. Una antena (10) para la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14) que comprende:

un sustrato (16) y una trama conductora (22) impresa sobre la superficie (18) del sustrato (16) y una abertura (31) formada en el sustrato (16) que separa la trama conductora (22) en un primer elemento de antena (24) y un segundo elemento de antena (26) mediante una abertura caracterizada porque la abertura tiene bordes que están superpuestos en alineación directa sobre los bordes (46, 48) de la abertura (31).

8. La antena (10) de la reivindicación 7, incluyendo el primer elemento de antena (24) una primera región de acoplamiento (28) y el segundo elemento de antena (26) una segunda región de acoplamiento (30), definidas la primera región de acoplamiento (28) y la segunda región de acoplamiento (30) por la abertura (31).

9. La antena (10) de la reivindicación 7, formando la antena (10) una parte de un artículo, paquete, contenedor de paquetes, un sobre, un ticket, una hoja de ruta, una etiqueta, y una placa de identificación.

10. La antena (10) de la reivindicación 7, formada la abertura (31) con relación al sustrato de referencia.

11. Un método para fabricar una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (14), comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar un sustrato (16) que tiene una superficie (18) seguido por;

imprimir una trama conductora (22) sobre la superficie (18) seguido por;

formar una abertura (31) en el sustrato (16) con relación al sustrato de referencia, para separar la trama conductora (22) en un primer elemento de antena (24) y un segundo elemento de antena (26); y seguido por

acoplar eléctricamente un chip del circuito de la etiqueta de identificación de radiofrecuencia (12) al primer elemento de antena (24) y al segundo elemento de antena (26).

12. El método de la reivindicación 11, en el que la etapa de imprimir una trama conductora (22) comprende, imprimir un primer elemento de antena (24) y un segundo elemento de antena (26) unidos por una región de acoplamiento primera (28) y una región de acoplamiento segunda (30), y la etapa de formar una abertura (31) comprende formar una apertura (31) que separa la primera región de acoplamiento (28) y la segunda región de acoplamiento (30).