KR20130108797A - 타이어용 알에프아이디 태그 - Google Patents

Abstract

타이어 제조 공정 또는 타이어 운용 시 고온, 고압 및 고속 회전의 환경에서도 견고성을 유지하고 통신 에러율을 낮출 수 있는 타이어용 알에프아이디 태그 및 이를 포함하는 타이어가 개시된다. 상기 타이어용 알에프아이디 태그는, 열경화성 고분자 필름; 상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 무선통신을 위해 전송되는 전파에 공진되는 안테나 패턴; 상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 상기 안테나 패턴에 연결된 회로부 패턴 및 상기 회로부 패턴에 전기적으로 연결된 알에프아이디 칩을 포함하며, 상기 전파에 의해 급전되어 구동하는 회로부; 및 상기 알에프아이디 칩을 커버하도록 형성된 제1 몰드부를 포함할 수 있다.

Description

타이어용 알에프아이디 태그{RFID TAG FOR TIRE}

본 발명은 타이어용 알에프아이디 태그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 제조 공정 또는 타이어 운용 시 고온, 고압 및 고속 회전의 환경에서도 견고성을 유지하고 통신 에러율을 낮출 수 있는 타이어용 알에프아이디 태그에 관한 것이다.

일반적으로, 알에프아이디(RFID: Radio Frequency IDentification) 기술이란 를 이용해 일정 거리 이격된 위치에서 정보를 인식하는 기술을 말한다. 알에프아이디 기술을 구현하기 위해서는 알에프아이디 태그와, 알에프아이디 판독기가 필요하다. 알에프아이디 태그는 와 인 알에프아이디 칩을 포함하는데, 알에프아이디 칩 내에 사전에 필요한 정보를 기록하고 안테나를 통해 판독기에게 정보를 송신한다. 통상 알에프아이디 칩 내에 저장된 정보는 알에프아이디 태그가 부착된 대상을 식별하는 데 이용된다. 즉, 알에프아이디 태그는 와 유사한 기능을 한다. 알에프아이디가 바코드 시스템과 다른 점은 빛을 이용해 판독하는 대신 전파를 이용한다는 것이다. 따라서 바코드 판독기처럼 짧은 거리에서만 작동하지 않고 먼 거리에서도 태그를 읽을 수 있으며, 심지어 사이에 있는 물체를 통과해서 정보를 수신할 수도 있는 장점을 갖는다.

이러한 알에프아이디 태그는 다양한 제조품의 생산 관리, 재고 관리에 적용되고 있으며, 특히 타이어 제조 공정 및 재고 관리 과정에도 활발하게 적용되고 있다. 타이어 제조 시 생산 관리나 제조 후 재고 관리 등의 전사적 자원 관리(ERP: Enterprise Resource Planning) 시스템 적용을 위해서 타이어 제조의 성형 단계에서부터 알에프아이디 태그를 부착 또는 매설하는 경우, 그 뒤 공정인 가류 공정의 가혹한 제조환경 즉, 200 ℃~ 250 ℃ 이상의 고온 환경과 30 Bar 이상의 고압 환경에 알에프아이디 태그가 노출되면서 제조 공정 중 알에프아이디 태그가 손상되는 문제점이 발생한다.

또한, 알에프아이디 태그가 입체 형상의 벌크(bulk)로 제작되는 경우, 운동성이 없는 물품에서는 알에프아이디 태그가 큰 무리 없이 적용 가능하다. 그러나, 알에프아이디 태그가 항공기 타이어 및 차량 타이어에 적용되는 경우에는 타이어 내부에서 알에프아이디 태그가 일정한 공간을 차지하게 되므로, 타이어의 고속 회전 및 그에 따른 고온, 고압의 환경에서 알에프아이디 태그가 파손되거나, 정상적인 통신이 불가능하며, 부착된 상태의 알에프아이디 태그가 타이어로부터 분리되는 등의 문제가 발생할 수 있다.

특히, 알에프아이디 태그에 포함된 알에프아이디 칩은 반도체 집적회로이며 알에프아이디 태그의 회로 패턴 상에 부착되는 형태로 구현되므로, 고온, 고압 및 고속 환경에서 자체적인 파손 또는 회로 패턴과의 분리 등과 같은 문제에 더욱 취약한 문제점을 갖는다.

이에, 당 기술분야에서는 타이어 제조 및 운용 시 발생하는 악조건에서도 견고함을 유지하고, 부착된 타이어로부터의 이탈을 방지하며, 원활한 무선 통신이 가능한 타이어용 알에프아이디 태그 및 이를 구비한 타이어에 대한 연구 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은, 타이어 제조 공정 또는 타이어 운용 시 발생하는 고온, 고압 및 고속 회전의 환경 조건에서도 자체적인 견고함을 유지하고, 부착된 타이어로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 통신 에러율을 낮출 수 있는 타이어용 알에프아이디 태그를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명은,

열경화성 고분자 필름;

상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 무선통신을 위해 전송되는 전파에 공진되는 안테나 패턴;

상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 상기 안테나 패턴에 연결된 회로부 패턴 및 상기 회로부 패턴에 전기적으로 연결된 알에프아이디 칩을 포함하며, 상기 전파에 의해 급전되어 구동하는 회로부; 및

상기 알에프아이디 칩을 커버하도록 형성된 제1 몰드부

를 포함하는 타이어용 알에프아이디 태그를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 몰드부는 상기 알에프아이디 칩 및 상기 알에프아이디 칩과 접촉하는 상기 회로부 패턴의 일부 영역에 형성될 수 있다.

이 실시형태에서, 상기 제1 몰드부는 에폭시 재질로 형성될 수 있다.

또한, 이 실시형태는, 상기 제1 몰드부가 형성되지 않은 상기 회로부 패턴 및 상기 안테나 패턴을 커버하도록 형성된 제2 몰드부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 몰드부는 실리콘 재질 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 제1 몰드부는 상기 안테나 패턴, 상기 회로부 패턴 및 상기 알에프아이디 칩을 일체형으로 커버하도록 형성될 수 있다.

이 실시형태에서, 상기 제1 몰드부는, 실리콘 재질 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 회로부 패턴은 상기 열경화성 고분자 필름의 일면에서 유도성 리액턴스를 생성하는 적어도 하나의 폐루프를 형성하며, 상기 폐루프를 통해 형성되는 유도성 리액턴스를 통해 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 상쇄시킬 수 있다.

이 실시형태에서, 상기 안테나 패턴의 길이는, 상기 폐루프의 직경에 반비례할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서, 상기 폐루프는 제1 폐루프 및 제2 폐루프를 포함하며, 상기 제1 폐루프는 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 거시적으로 상쇄하고, 상기 제2 폐루프는 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 미시적으로 상쇄할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서, 상기 제1 폐루프의 직경은 상기 제2 폐루프의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 이 실시형태에서, 상기 폐루프는, 상기 안테나 패턴과 상기 회로부의 임피던스 정합을 위해 그 직경이 결정되며, 상기 폐루프의 직경에 의해 결정되는 임피던스와 상기 안테나의 임피던스의 합은 상기 회로부의 입력 임피던스와 동일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 열경화성 고분자 필름은 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 열경화성 고분자 필름(특히, 폴리이미드 필름)을 기반으로 알에프아이디 태그를 구성함으로써, 열경화성 고분자 필름이 갖는 물성적이 특징에 따라 타이어에 내삽되거나 부착되는 경우에도 타이어에 대한 저항감이 상대적으로 적으며, 열경화성 고분자 필름 자체적으로 가지고 있는 내열성과 내구성은 태그의 성능을 그대로 보존할 수 있고, 따라서 타이어에 가해지는 압력 변화, 열적 변화 등에도 연동할 수 있어 가혹한 작업환경하에서도 타이어 태그는 물론 타이어에도 물리적 결함이 발생될 가능성을 완화할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되고 부착되는 각종 패턴과 알에프아이디 칩을 보호할 수 있도록 몰드부를 형성하므로, 타이어 제조 공정 또는 타이어 운용 시 발생하는 고온, 고압 및 고속 회전의 환경 조건에서도 자체적인 견고함을 유지하고, 부착된 타이어로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 통신 에러율을 낮출 수 있는 효과를 극대화할 수 있다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.
도 2의 (a)는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.
도 3의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 회로부를 확대 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.

도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그(10)는, 열경화성 고분자 필름(11)과, 열경화성 고분자 필름(11)의 일면에 형성된 안테나 패턴(121, 131)과, 회로부 패턴(141)과 알에프아이디 칩(15)을 포함하는 회로부 및 제1 몰드부(16)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 열경화성 고분자 필름(11)은 그 일면에 안테나 패턴(121, 131)과 회로부가 형성되는 기체가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며, 곡면에 부착이 용이한 가요성(flexible)을 갖는 소재이다. 이러한 소재의 물성을 고려할 때, 상기 열경화성 고분자 필름(11)으로서 폴리이미드(polyimide) 필름이 채용될 수 있다.

폴리이미드(polyimide: PI)는 1950년대말 듀폰(DuPont)사의 스루그(Sroog)에 의하여 발명된 이래 그 우수한 내열성과 기계적 특성 때문에 항공우주 분야 및 전자재료 분야에서 폭넓게 연구되어 왔고 실용화되어 있는 내열 플라스틱이다. 항공우주 분야에서는 NASA(미항공우주국)를 시작으로 하여 각처에서 구조체의 프리프레그 재료로서 가교기를 가진 열경화성 폴리이미드의 연구가 재료 메이커를 중심으로 전개되어 왔다. 전기 산업에 있어서의 폴리이미드의 용도는 주로 에나멜선용 피복재료로서 1960년대 후반에 듀폰(DuPont)사에 의해 액상 수지인 [Pyre ML]가 판매된 이래 급속히 퍼지기 시작했다. 또 필름 재료 및 성형 재료로서도 잇따라 [Kapton H] 필름 및 [Vespel] 수지가 상품화되었다.

본 발명에서는 위와 같이 내열 플라스틱으로 알려져 있는 폴리이미드를 타이어 제작을 위한 주물을 주형에 주입할 때 함께 주입할 수 있으며, 이 때 주물의 온도가 150℃ 이상인 경우에도 폴리이미드 필름은 녹지 않고, 타이어 재질이 응고될 때 타이어와 함께 일체로 형성되어 작동되며, 타이어의 이력관리를 위한 태그의 작동성능에도 전혀 문제가 발생되지 아니하고, 기구적 신뢰성을 가질 수 있다.

아울러, 타이어용 알에프아이디 태그가 타이어와 일체형으로 작동될 수 있으므로, 타이어에 발생될 수 있는 응력 또는 열적 변화와 그대로 연동하여, 타이어용 알에프아이디 태그가 내삽된 위치에서 발생될 수 있는 물리적, 기계적 결함을 완화할 수 있어 타이어 및 타이어용 알에프아이디 태그의 기대수명을 높일 수 있다.

또한, 타이어용 알에프아이디 태그가 타이어의 인너 라이너의 표면 등에 부착되는 경우에도 충분한 가요성을 확보할 수 있어 굴곡에도 부착이 용이하며, 매우 가볍고 두께가 얇으므로 타이어가 운용되는 고속 회전의 환경이나 고온, 고압의 조건에서도 타이어로부터의 이탈이나 파손 및 오작동 발생을 예방할 수 있다.

이하에서는, 열경화성 고분자 필름으로 폴리이미드 필름을 채용한 예에 대해 설명하기로 하며, 열결화성 고분자 필름을 지시하는 도면 참조 부호 ‘11’은 폴리이미드 필름을 지시하는데 공통으로 사용될 것이다.

상기 안테나 패턴(121, 131)은 폴리이미드 필름(11) 상에 도전성을 갖는 금속 재질의 페이스트를 인쇄하거나 금속 박막을 증착한 후 에칭 공정을 통해 생성될 수 있다.

상기 안테나 패턴(121, 131)은 외부의 트랜스폰더(알에프아이디 리더기)에서 제공되는 전파에 공진할 수 있도록 전파의 파장의 길이에 비례하여 그 길이가 결정된다. 통상 전파의 파장이 작을수록 안테나 패턴(121, 131)의 길이가 짧아지며, 반대의 경우 증가한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 안테나 패턴(121, 131)은 패턴이 형성된 면적을 감소시켜 소형화에 유리하도록 미앤더 라인의 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 미앤더 라인 형상의 안테나 패턴(121, 131)은 필연적으로 일반 와이어 보다 더 많은 유도성 리액턴스를 갖게 된다.

상기 회로부는 회로부 패턴(141)과 알에프아이디 칩(15)을 포함할 수 있다. 또한, 회로부는 안테나 패턴(121, 131)을 통해 인가되는 전파를 정류하여 구동 전원으로 사용하기 위한 급전회로를 구비해야 하며, 급전회로는 쇼트키계열 다이오드, 및 커패시터를 포함할 수 있다. 이러한 회로부의 구성에 의해 회로부는 기본적으로 용량성 리액턴스가 존재하게 된다.

이에 따라, 안테나 패턴(121, 131)에서 급전된 전파를 회로부로 온전히 전달하기 위해서는 안테나 패턴(121, 131)의 임피던스와 회로부의 임피던스를 정합시킬 필요가 있다. 안테나 패턴(121, 131)과 회로부의 임피던스가 동일할 때, 안테나 패턴(121, 131)에서 회로부로 전달되는 전파의 최대 전력 전달 조건이 만족된다. 전술한 바와 같이 미앤더 라인 형상을 갖는 안테나(10, 20)에는 유도성 리액턴스가 존재하고, 급전회로를 구비하는 회로부에는 용량성 리액턴스가 존재하므로 양자의 절대값은 동일하되, 그 위상이 반대인 것이 바람직하다.

상기 타이어 태그가 비행기, 및 차량의 타이어에 장착되는 경우 2차원 폴리이미드 필름에 형성되는 안테나(10, 20)는 그 형상이 늘어나거나 휠 소지가 있으므로 용량성 리액턴스가 변동될 소지가 있다. 따라서, 본 발명은 용량성 리액턴스의 변동을 최소화하며, 용량성 리액턴스의 크기를 거시적 혹은 미시적으로 조정 가능하도록, 회로부 내에 회로부 패턴(141)을 이용하여 폐루프를 형성한다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 회로부를 확대 도시한 평면도로서, 도 4를 참조하여 회로부에 형성되는 폐루프에 대해 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그에서 회로부는 회로부 패턴(141)을 이용하여 폐루프(142, 143)을 형성할 수 있다. 회로부 패턴(141)은 전술한 안테나 패턴(121, 131)과 같이 폴리이미드 필름(11) 상에 도전성을 갖는 금속 재질의 페이스트를 인쇄하거나 금속 박막을 증착한 후 에칭 공정을 통해 생성될 수 있다.

상기 폐루프(142, 143)는 안테나 패턴(121, 131)의 유도성 리액턴스를 조정할 수 있다. 즉, 상기 폐루프(142, 143)의 크기와 형태를 가변함으로서 유도성 리액턴스를 변경할 수 있다. 상기 폐루프(142, 143)는 그 모양과 크기에 따라서 유도성 리액턴스가 가변되며, 유도성 리액턴스를 거시적 또는 미시적으로 수정 가능케 한다. 바람직하게는, 폐루프(142)의 크기를 가변하여 유도성 리액턴스를 거시적으로 수정하고, 폐루프(143)의 크기를 가변하여 유도성 리액턴스를 미시적으로 수정한다. 따라서, 폴리이미드 필름을 이용하여 제조된 알에프아이디 태그는, 알에프아이디 칩(15)을 포함하는 포함하는 회로부에 공진 가능한 유도성 리액턴스를 갖게 되며, 폐루프(142, 143)의 크기를 조절함으로써 유도성 리액턴스의 크기를 조절하고 이를 통해 회로부의 용량성 리액턴스를 상쇄하게 된다.

안테나 패턴(121, 131)의 유도성 리액턴스를 가변하기 위해서는 미앤더 라인 형상의 안테나 패턴(121, 131)의 길이 방향을 증감시켜야 하며, 경우에 따라서는 타이어 태그의 전체 크기가 증가할 소지가 있으나 본 발명의 일 실시형태에서는 하나, 또는 둘 이상의 폐루프를 회로부에 형성함으로써 안테나 패턴(121, 131)과 회로부가 차지하는 전체 크기를 변경하지 않고도 안테나 패턴(121, 131)과 회로부의 임피던스 정합을 이룰 수 있다.

도 4에 도시된 예에서는 두 개의 폐루프(142, 143)가 존재하며, 하단의 폐루프(142, 이하, 제1 폐루프라 함)의 직경이 상단의 폐루프(143, 이하, 제2 폐루프라 함)의 직경보다 더 크게 설정될 수 있다. 제1 폐루프(142)는 제2 폐루프(143)에 비해 직경이 크며, 이에 따라 유도성 리액턴스 값이 크다. 따라서, 제1 폐루프(142)는 회로부의 용량성 리액턴스와 거의 유사한 값의 유도성 리액턴스를 갖도록 그 크기가 설정된다. 제2 폐루프(143)는 제1 폐루프(142)에 의해 형성되는 유도성 리액턴스와 회로부의 용량성 리액턴스의 차 값에 상응하는 미세 유도성 리액턴스를 갖도록 설정된다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 타이어 용 알에프아이디 태그에서 안테나 패턴과 회로부 패턴은 폴리이미드 필름의 일면에 형성되므로 제2 폐루프(143)의 크기를 조절 함으로써 안테나 패턴(121, 131)이 갖는 유도성 리액턴스의 값을 최종 변경할 수 있다. 즉, 두 개의 폐루프(142, 143)에서 제1 폐루프(142)는 거시적인 유도성 리액턴스를 갖도록 설정되고 제2 폐루프(143)는 미시적인 유도성 리액턴스를 갖도록 설정되므로 알에프아이디 칩(15)을 포함한 회로부 전체는 안테나 패턴(121, 131)과 임피던스 정합을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시형태에서는, 미앤더 라인 형상의 안테나 패턴(121, 131)의 길이에 의해 안테나 패턴(121, 131)의 임피던스 값과 회로부(30)의 임피던스 값을 결정할 수 있다. 예컨대, 코일 형상의 안테나 패턴(121, 122)의 길이방향을 증가시켜 임피던스 값을 증가시키거나 반대로 감소시킬 수 있다. 마찬가지로, 회로부의 폐루프(142, 143)의 크기를 가변함으로써 안테나 패턴의 임피던스 값을 증감시킬 수 있다. 즉, 폐루프(142, 143)의 유도성 리액턴스에 의해 안테나 패턴(142, 143)의 길이가 실질적으로 증감되는 것으로 간주될 수 있으므로, 폐루프(142, 143)의 크기를 가변하는 것을 통해 안테나 패턴(121, 122)의 임피던스 값을 증감시킬 수 있다.

다시, 도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 알에프아이디 태그는, 회로부의 알에프아이디 칩(15)을 커버하도록 형성된 제1 몰드부(16)를 포함할 수 있다. 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태에서, 제1 몰드부(16)는 상기 알에프아이디 칩(15) 및 상기 알에프아이디 칩(15)과 접촉하여 본딩되는 회로부 패턴(141)의 일부 영역에 한정되어 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 자동차용 알에프아이디 태그에서, 알에프아이디 칩(15)은 폴리이미드 필름에 직접 인쇄되거나 증착되는 각종 패턴들과는 달리 본딩 공정을 통해 폴리이미드 필름 상에 부착됨과 동시에 회로부 패턴(141)과 전기적인 접촉을 형성한다. 따라서, 고온, 고압 및 고속 회전이 이루어지는 외부의 가혹한 환경에서 알에프아이디 칩의 본딩 상태가 단선 및 파손 등이 이루어질 수 있는 가장 취약한 구조적 특징을 갖는다. 따라서, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태는, 알에프아이디 칩(15)과 알에프아이디 칩(15)의 주변에서 알에프아이디 칩(15)과 전기적인 접촉을 형성하는 회로부 패턴(141)의 일부영역에 한정하여 제1 몰드부(16)를 형성함으로써 알에프아이디 칩(15) 및 알에프아이디 칩(15)과 회로부 패턴(141)의 전기적 연결 상태를 보호할 수 있다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태에서, 제1 몰드부(16)는 알에프아이디 칩(15)과 그 주변 영역에 한정되어 형성되므로 형성되는 면적이 매우 좁다. 따라서, 알에프아이디 태그(10)가 휘어지는 경우에도 제1 몰드부(16)에 그 휘어짐에 의해 미치는 영향이 적으므로 비교적 경성 재료인 에폭시를 이용하여 제1 몰드부(16)를 형성하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 제1 몰드부(16)에 의한 알에프아이디 칩(15) 및 전기적 연결 상태의 보호 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 2의 (a)는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태는, 도 1에 도시된 실시형태에 추가적으로 제2 몰드부(17)를 형성한 실시형태이다. 상기 제2 몰드부(17)는 제1 몰드부(16)가 형성되지 않은 회로부 패턴(141) 및 안테나 패턴(121, 131)을 커버하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 몰드부(17)는 다양한 패턴이 형성된 폴리이미드 필름(11)의 일면에서, 제1 몰드부(16)가 형성되지 않은 나머지 영역을 커버하도록 형성될 수 있다.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태에서, 제2 몰드부(17)는 알에프아이디 태그(10)의 거의 전면에 형성될 수 있으므로 알에프아이디 태그(10)가 부착되는 표면의 변형, 휘어짐 등을 고려하여, 제2 몰드부(17)는 연성 재료인 실리콘 재질 또는 고무 재질을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 고무 재질의 제2 몰드부(17)은 알에프아이디 태그(10)가 부착되거나 삽입되는 타이어의 재질과 유사한 재질을 채용함으로써 타이어의 굴곡이나 타이어 가동시 발생하는 타이어의 변형에 더욱 유연하게 변형될 수 있다.

이와 같이, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태는, 제2 몰드부(17)가 알에프아이디 칩(15)뿐만 아니라 알에프아이디 태그(10)의 나머지 회로부, 안테나 패턴(121, 131)을 모두 커버하도록 형성되므로, 알에프아이디 칩(15)과 그 연결 상태를 보호할 뿐만 아니라, 회로부나 안테나 패턴에 대한 추가적인 보호가 가능하다. 이를 통해, 알에프아이디 태그(10)의 견고성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 더욱 가혹한 환경에서도 알에프아이디 태그(10)를 적용할 수 있게 된다.

도 3의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 타이어용 알에프아이디 태그의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 타이어용 알에프아이디 태그의 측면도다.

도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태에서, 제1 몰드부(18)는 안테나 패턴(121, 131), 회로부 패턴(141) 및 알에프아이디 칩(15)을 일체형으로 커버하도록 형성될 수 있다. 즉 제1 몰드부(18)는, 각종 패턴 및 알에프아이디 칩(15)이 형성되고 배치되는 폴리이미드 필름(11)의 일면 전체에 일체형으로 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 실시형태의 제2 몰드부(17)와 유사하게, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태에서, 제1 몰드부(18)는 알에프아이디 태그(10)의 전면에 일체형으로 형성되므로 알에프아이디 태그(10)가 부착되는 표면의 변형, 휘어짐 등을 고려하여 연성 재료인 실리콘 재질 또는 고무 재질을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 실시형태는, 일체형으로 형성되는 알에프아이디 태그(10)의 전면에 형성되는 제1 몰드부(18)를 통해 알에프아이디 칩(15), 회로부 패턴(141), 안테나 패턴(121, 131) 등 알에프아이디 태그를 구성하는 모든 요소들을 외부 환경으로부터 보호할 수 있게 된다. 특히, 제1 몰드부와 제2 몰드부를 각각 별도 마련하는 도 2에 도시된 실시형태에 비해, 한 번의 공정을 통해 몰드부를 형성할 수 있으므로 공정을 단순화하고 단가를 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 알에프아이디태그는 폴리이미드 필름을 기반으로 제조된 것으로, 폴리이미드 필름은 타이어와 친화력 있는 재질로서 타이어에 내삽되거나 부착된 폴리이미드 필름은 타 재질에 비하여 타이어에 대한 저항감이 상대적으로 적으며, 폴리이미드 필름 자체적으로 가지고 있는 내열성과 내구성은 태그의 성능을 그대로 보존할 수 있고, 따라서 타이어에 가해지는 압력 변화, 열적 변화 등에도 연동할 수 있어 가혹한 작업환경하에서도 타이어 태그는 물론 타이어에도 물리적 결함이 발생될 가능성을 완화할 수 있다.

특히, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 알에프아이디 태그는 폴리이미드 필름의 일면에 형성되고 부착되는 각종 패턴과 알에프아이디 칩을 보호할 수 있도록 몰드부를 형성하므로, 타이어 제조 공정 또는 타이어 운용 시 발생하는 고온, 고압 및 고속 회전의 환경 조건에서도 자체적인 견고함을 유지하고, 부착된 타이어로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 통신 에러율을 낮출 수 있는 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 알에프아이디 태그
11: 열경화성 고분자 필름(폴리이미드 필름)
121, 131: 안테나 패턴 141: 회로부 패턴
142, 143: 폐루프 15: 알에프아이디 칩
16, 17, 18: 몰드부

Claims (13)

1. 열경화성 고분자 필름;
   상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 무선통신을 위해 전송되는 전파에 공진되는 안테나 패턴;
   상기 열경화성 고분자 필름의 일면에 형성되어 상기 안테나 패턴에 연결된 회로부 패턴 및 상기 회로부 패턴에 전기적으로 연결된 알에프아이디 칩을 포함하며, 상기 전파에 의해 급전되어 구동하는 회로부; 및
   상기 알에프아이디 칩을 커버하도록 형성된 제1 몰드부
   를 포함하는 타이어용 알에프아이디 태그.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 몰드부는,
   상기 알에프아이디 칩 및 상기 알에프아이디 칩과 접촉하는 상기 회로부 패턴의 일부 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 몰드부는,
   에폭시 재질인 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 몰드부가 형성되지 않은 상기 회로부 패턴 및 상기 안테나 패턴을 커버하도록 형성된 제2 몰드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
5. 제4항에 있어서, 제2 몰드부는,
   실리콘 재질 또는 고무 재질인 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 몰드부는,
   상기 안테나 패턴, 상기 회로부 패턴 및 상기 알에프아이디 칩을 일체형으로 커버하도록 형성된 것을 특징으로 하는 알에프아이디 태그.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 몰드부는,
   실리콘 재질 또는 고무 재질인 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회로부 패턴은 상기 열경화성 고분자 필름의 일면에서 유도성 리액턴스를 생성하는 적어도 하나의 폐루프를 형성하며, 상기 폐루프를 통해 형성되는 유도성 리액턴스를 통해 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
9. 제8항에 있어서, 상기 안테나 패턴의 길이는,
   상기 폐루프의 직경에 반비례하는 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
10. 제9항에 있어서,
    상기 폐루프는 제1 폐루프 및 제2 폐루프를 포함하며,
    상기 제1 폐루프는 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 거시적으로 상쇄하고, 상기 제2 폐루프는 상기 회로부의 용량성 리액턴스를 미시적으로 상쇄하는 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
    
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 폐루프의 직경은 상기 제2 폐루프의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
    
    
12. 제8항에 있어서, 상기 폐루프는,
    상기 안테나 패턴과 상기 회로부의 임피던스 정합을 위해 그 직경이 결정되며, 상기 폐루프의 직경에 의해 결정되는 임피던스와 상기 안테나의 임피던스의 합은 상기 회로부의 입력 임피던스와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.
    
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 고분자 필름은 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 알에프아이디 태그.

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