TWI664577B - 用於碳纖維物件內部之電子識別標籤 - Google Patents

Abstract

一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，係藉由軟膠彈性層對外力夾壓所形成的緩衝作用，則碳纖維物件加壓成型過程，乃能由軟膠彈性層對絕緣基材薄片上天線形成保護，達到防止天線迴路斷裂或毀損的效果，且天線對讀取器端電磁波訊號的感應，將訊號傳遞給無線射頻晶片，或把無線射頻晶片儲存的資料反饋給讀取器讀取，利用鐵氧吸波層吸收及反射電磁波訊號所產生之天線電磁波感應場效背景值固定作用，俾使同一電子識別標籤運用在多種碳纖維物件內部，可由天線不需作因應性匹配調整，降低多種電子識別標籤開發設計、製作的人力、物力成本。

Description

用於碳纖維物件內部之電子識別標籤

本發明係有關一種埋設在碳纖維物件內部，可防止電線受壓斷裂毀損，以及，可運用在多種碳纖維物件內部，天線不須匹配調整的電子標籤，尤指一種於用碳纖維物件內部之電子標籤。

按，碳纖維複合材料所成型的碳纖維物件，具質地輕、剛性強、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗龜裂等良好機械特性，已廣泛用於航太、運動器材用品、醫療器材等各領域。基於碳纖維複合材料製作成本高等因素，各領域碳纖維物件，一般被視為貴重商品。為使碳纖維物件商品之生產、行銷通路導入電子化管理或為了要達到商品防偽、防竊，近些年來，碳纖維物件運用電子標籤識別，已屬產品開發的一種趨勢，且以電子標籤埋設在碳纖維物件內部為技術發展之主流；例如第I499534號「碳纖維自行車車架及自行車」台灣發明專利案，係在碳纖維車架管體內埋設電子標籤(RFID Tag)，並以電性獨立的導線穿出管體，雖使讀取器可避免碳纖維管體(具有導電性的材質)影響電子標籤(RFID Tag)的通訊品質，正常的讀取到電子標籤所儲存的資訊，惟，電性獨立之導線從管體內部穿出管壁，而造成管體強度的破壞，非為理想之技術方案；又如第M463874號「具低頻率無線射頻識別器的碳纖維裝置」台灣新型專利案，係在碳纖維物件成型過程，於碳纖維布構成的第一、二包覆層之間安置一 無線射頻識別器(RFID Tag)，並在碳纖維物件熱壓成型後，將無線射頻識別器埋設在碳纖維物件內部，可由讀取裝置從碳纖維物件外部表面，讀取無線射頻識別器預存的資訊，雖此技術方案，不存在導線從碳纖維物件內部穿出而影響到受力強度的問題，惟，單純於基材上設天線及天線迴路兩端接點(焊盤Pad)焊接無線射頻晶片的習知一般無線射頻識別器(RFID Tag)結構，其在碳纖維物件熱壓成型時，難以避免受到包覆層的擠壓，而有天線線路斷裂或損壞的情形，影響物件生產的良率，又，碳纖維物件本身所採用的材料具有導電性，對讀取裝置通訊的電磁波訊號會造成影響或干擾，通常的作法，是依無線射頻識別器所在位置的電波感應場放背景值，對天線進行因應性的匹配調整或設計，時因調整不易或困難，影響通訊品質，即便調整或設計出良好匹配的天線，同一無線射頻識別器在其他多種碳纖維物件內部埋設，會因電波感應場效背景值的變化或差異而難以通用，每一種碳纖維物件皆有其專用無線射頻識別器的結果，勢必對無線射頻識別器的開發、設計及製作，造成極大的人力、財力負擔，甚至同一無線射頻識別器用於預定的碳纖維物件內部，亦常有可能因埋設位置的誤差，出現過高頻偏，影響讀取效果。

本發明之主要目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，係一電子識別標籤，包括有一絕緣基材薄片，一無線射頻晶片，一鐵氧吸波層及一軟膠彈性層；該絕緣基材薄片，為一絕緣材料成型之幾何形狀薄片，至少一端表面上設有一天線，該天線，為一迴繞式金屬膜天線，其迴繞線路的兩端，具有一防焊孔槽，該防焊孔槽兩邊，各具有一焊接點作為焊盤(Pad)；該無線射頻晶片的兩極，係焊接在該天線的焊接點(焊盤Pad)上電性連接；該鐵氧吸波層，為一鐵氧體系磁性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片的一端表面上；該軟膠彈性層，為一絕緣軟膠彈性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片之另一端表面上；俾在碳纖維物件製作過程，將該電子識別標籤置於碳纖維材料包覆層之間，碳纖維物件熱壓成型後，使該電子識別標籤隱藏封裝在碳纖維物件內部，即可採用讀取器從碳纖維物件表面讀取該電子識別標籤預存的資訊進行識別；整體電子識別標籤結構，藉由軟膠彈性層對外力夾壓所形成的緩衝作用，則碳纖維物件加壓成型過程，乃能由軟膠彈性層對絕緣基材薄片上天線形成保護，達到防止天線迴路斷裂或毀損的效果，且天線對讀取器端電磁波訊號的感應，將訊號傳遞給無線射頻晶片，或把無線射頻晶片儲存的資料反饋給讀取器讀取，利用鐵氧吸波層吸收及反射電磁波訊號所產生之天線電磁波感應場效背景值固定作用，俾使同一電子識別標籤運用在多種碳纖維物件內部，可由天線不需作因應性匹配調整，降低多種電子識別標籤開發設計、製作的人力、物力成本。

本發明之次一目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片，為一聚醯亞胺(PI)材質或環氧玻璃纖維(PR4)材質成型的薄片，且該天線，係由覆合在該絕緣基材薄片表面上的金屬薄膜蝕刻成型的天線面，俾使天線上的防焊孔槽及焊接點，能以一般PC電路板的線路製程簡單完成製作。

本發明之再一目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該無線射頻晶片焊接在該天線的焊接點(焊盤Pad)上，其外部係包覆有一絕緣熱固膠層，俾能由該絕緣熱固膠層的熱固性，強化該無線射頻晶片在該天線焊接點上焊接的防脫固定性。

本發明之另一目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片之上下表面各設有一天線，並由該絕緣基材薄片上下面對應的二個穿孔部填充焊料電性串接上下面該二天線，俾使該二天線能依據鐵氧吸波層之場效固定背景值，大面積範圍的調整電磁波訊號感應的敏感度。

本發明之又一目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片，為一可撓性絕緣薄片，且該鐵氧吸波層，為一鐵氧體系磁性粉末複合樹脂或橡膠材料成型的可撓性非金屬磁性薄片層，藉由絕緣基材薄片，鐵氧吸波層及軟膠彈性層皆具有可撓性，俾使整體電子識別標籤，能以曲撓型態埋設在彎曲或弧度型體的碳纖維物件內部。

本發明之再一目的係在提供一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該軟膠彈性層，為一矽膠材料成型的軟墊薄片層，藉由矽膠材料耐熱、耐壓的特性，俾使碳纖維物件熱壓成型過程，能由該軟膠彈性層的柔軟緩衝彈性對絕緣基材薄片上的天線產生良好的保護效果。

10‧‧‧電子識別標籤

20‧‧‧絕緣基材薄片

21、21A‧‧‧天線

22‧‧‧防焊孔槽

23A、23B‧‧‧焊接點

24‧‧‧絕緣熱固膠

25A、25B‧‧‧穿孔部

30‧‧‧無線射頻晶片

40‧‧‧鐵氧吸波層

50‧‧‧軟膠彈性層

60‧‧‧碳纖維物件

61A、61B‧‧‧包覆層

圖1係本發明結構外觀立體圖

圖2係本發明結構立體分解圖

圖3係本發明絕緣基材薄片上面天線迴路示意圖

圖4係本發明絕緣基材薄片下面天線迴路示意圖

圖5係本發明用於碳纖維物件內部之剖面示意圖

圖6係圖5A部結構放大示意圖

本發明為達上述目的，特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，如圖1、2，係一電子識別標籤10(RFID Tag)，包括有一絕緣基材薄片20，一無線射頻晶片30(RFID IC)，一鐵氧吸波層40及一軟膠彈性層50；該絕緣基材薄片20，為一絕緣材料成型之幾何形狀(長方形)薄片，至少一端表面上設有一天線21，該天線21，為一迴繞式金屬膜天線，其迴繞線路的兩端，具有一防焊孔槽22，該防焊孔槽22兩邊，各具有一焊接點23作為焊盤(Pad)；該無線射頻晶片30的兩極，係焊接在該天線21的焊接點23A、23B(焊盤Pad)上電性連接；該鐵氧吸波層40，為一鐵氧體系磁性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片20的一端表面上；該軟膠彈性層50，為一絕緣軟膠彈性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片20之另一端表面上；如圖5、6，俾在碳纖維物件60製作過程，將該電子識別標籤置於碳纖維材料包覆層61A、61B之間，碳纖維物件熱壓成型後，使該電子識別標籤10隱藏封裝在碳纖維物件60內部，即可採用讀取器(圖未示)從碳纖維物件60表面讀取該電子識別標籤10(無線射頻晶片30)預存的資訊進行識別；如圖2、5、6，整體電子識別標籤10結構，藉由軟膠彈性層50對外力夾壓(指來自碳纖維材料包覆層61A、61B的擠壓力)所形成的緩衝作用，則碳纖維物件60加壓成型過程，乃能由軟膠彈性層50對絕緣基材薄片20上天線21形成保護，達到防止天線21迴路斷裂或毀損的效果，且天線21對讀取器(圖未示)端電磁波訊號的感應，將訊號傳遞給無線射頻晶片30，或把無線射頻晶片30儲存的資料反饋給讀取器讀取，利用鐵氧吸波層40吸收及反射電磁波訊號所產生之天線21電磁波感應場效背景值固定作用，俾使同一電子識別標籤10運用在多種碳纖維物件60內部，可由天線21不需作因應性匹配調整，降低多種電子識別標籤10開發設計、製作的人力、物力成本。

根據上述實施例，其中，如圖2，該絕緣基材薄片20，為一聚醯亞胺(PI)材質或環氧玻璃纖維(PR4)材質成型的薄片，且該天線21，係由覆合在該絕緣基材薄片20表面上的金屬薄膜蝕刻成型的天線面，俾使天線21上的防焊孔槽22及焊接點23A、23B(焊盤Pad)，能以一般PC電路板的線路製程簡單完成製作。

根據上述實施例，其中，如圖2、3、5、6，該無線射頻晶片30焊接在該天線21的焊接點23A、23B(焊盤Pad)上，其外部係包覆有一絕緣熱固膠層24，俾能由該絕緣熱固膠層24的熱固性，強化該無線射頻晶片30在該天線21焊接點23A、23B上焊接的防脫固定性。

根據上述實施例，其中，如圖2、3、4，該絕緣基材薄片20之上下表面各設有一天線21、21A，並由該絕緣基材薄片20上下面對應的二個穿孔部25A、25B填充焊料電性串接上下面該二天線21、21A，俾使該二天線21、21A能依據鐵氧吸波層40之場效固定背景值，大面積範圍的調整電磁波訊號感應的敏感度；亦即，藉由上述天線21、21A設計所完成的同一個電子識別標籤10埋設在多種碳纖維物件內部，通過測試，如附件一測試報告，證實本發明電子識別標籤10的天線21、21A不須與各種碳纖維物件各別進行匹配調整，皆可得到良好的讀取效果。

根據上述實施例，其中，如圖1、2，該絕緣基材薄片20，為一可撓性塑膠絕緣薄片，且該鐵氧吸波層40，為一鐵氧體系磁性粉末複合樹脂或橡膠材料成型的可撓性非金屬磁性薄片層，藉由絕緣基材薄片20，鐵氧吸波層40及軟膠彈性層50皆具有可撓性，俾使整體電子識別標籤10，能以曲撓型態埋設在彎曲或弧度型體的碳纖維物件(圖未示)內部。

根據上述實施例，其中，如圖1、2，該軟膠彈性層50，為一矽膠材料成型的軟墊薄片層，藉由矽膠材料耐熱、耐壓的特性，如圖5、6，俾使碳纖維物件60熱壓成型過程，能由該軟膠彈性層50的柔軟緩衝彈性對絕緣基材薄片20上的天線21產生良好的保護效果。

以上說明，對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附說明書所限定的精神和範圍的情况下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。

Claims (5)

1. 一種用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，係一電子識別標籤，包括有一絕緣基材薄片，一無線射頻晶片，一鐵氧吸波層及一軟膠彈性層；該絕緣基材薄片，為一絕緣材料成型之幾何形狀薄片，至少一端表面上設有一天線，該天線，為一迴繞式金屬膜天線，其迴繞線路的兩端，具有一防焊孔槽，該防焊孔槽兩邊，各具有一焊接點作為焊盤(Pad)；該無線射頻晶片的兩極，係焊接在該天線的焊接點(焊盤Pad)上電性連接，其外部係包覆有一絕緣熱固膠層；該鐵氧吸波層，為一鐵氧體系磁性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片的一端表面上；該軟膠彈性層，為一絕緣軟膠彈性材料成型之薄片，係覆合在該絕緣基材薄片之另一端表面上；俾在碳纖維物件製作過程，將該電子識別標籤置於碳纖維材料包覆層之間，碳纖維物件熱壓成型後，使該電子識別標籤隱藏封裝在碳纖維物件內部，即可採用讀取器從碳纖維物件表面讀取該電子識別標籤預存的資訊進行識別；整體電子識別標籤結構，藉由軟膠彈性層對外力夾壓所形成的緩衝作用，則碳纖維物件加壓成型過程，乃能由軟膠彈性層對絕緣基材薄片上天線形成保護，達到防止天線迴路斷裂或毀損的效果，且該絕緣熱固膠層的熱固性，並能強化該無線射頻晶片在該天線焊接點焊接的防脫固定性，又天線對讀取器端電磁波訊號的感應，將訊號傳遞給無線射頻晶片，或把無線射頻晶片儲存的資料反饋給讀取器讀取，利用鐵氧吸波層吸收及反射電磁波訊號所產生之天線電磁波感應場效背景值固定作用，俾使同一電子識別標籤運用在多種碳纖維物件內部，可由天線不需作因應性匹配調整，降低多種電子識別標籤開發設計、製作的人力、物力成本。
2. 依申請專利範圍第1項所述之用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片，為一聚醯亞胺(PI)材質或環氧玻璃纖維(PR4)材質成型的薄片，且該天線，係由覆合在該絕緣基材薄片表面上的金屬薄膜蝕刻成型的天線面，俾使天線上的防焊孔槽及焊接點，能以一般PC電路板的線路製程簡單完成製作。
3. 依申請專利範圍第1項所述之用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片之上下表面各設有一天線，並由該絕緣基材薄片上下面對應的二個穿孔部填充焊料電性串接上下面該二天線，俾使該二天線能依據鐵氧吸波層之場效固定背景值，大面積範圍的調整電磁波訊號感應的敏感度。
4. 依申請專利範圍第1項所述之用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該絕緣基材薄片，為一可撓性絕緣薄片，且該鐵氧吸波層，為一鐵氧體系磁性粉末複合樹脂或橡膠材料成型的可撓性非金屬磁性薄片層，藉由絕緣基材薄片，鐵氧吸波層及軟膠彈性層皆具有可撓性，俾使整體電子識別標籤，能以曲撓型態埋設在彎曲或弧度型體的碳纖維物件內部。
5. 依申請專利範圍第1項所述之用於碳纖維物件內部之電子識別標籤，其中，該軟膠彈性層，為一矽膠材料成型的軟墊薄片層，藉由矽膠材料耐熱、耐壓的特性，俾使碳纖維物件熱壓成型過程，能由該軟膠彈性層的柔軟緩衝彈性對絕緣基材薄片上的天線產生良好的保護效果。