买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：艾利丹尼森零售信息服务公司

摘要：公开了一种RFID标签装置，其被设计为在诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面、或金属表面的难以处理的基板上操作。RFID标签装置包括以卷对卷工艺形成在热塑性基板部件的一侧上的RFID天线结构，其中RFID芯片耦合到RFID天线结构。然后基板部件被形变成一系列的腔，其中RFID天线结构位于腔内。具体地，RFID天线结构完全地定位在腔的顶表面上，或者部分地定位在腔的顶部中并且部分地定位在腔的边缘底部上。

主权项：1.一种制造被设计为在难以处理的基板表面上操作的射频识别标签即RFID标签的方法，所述方法包括：提供具有第一侧和第二侧的热塑性基板部件；在所述热塑性基板部件的所述第一侧上形成RFID天线结构；将RFID芯片耦合到所述RFID天线结构；将所述热塑性基板部件的所述第二侧放置在孔上方；加热所述热塑性基板部件以软化所述热塑性基板部件；对所述热塑性基板部件施加真空；将材料从所述热塑性基板部件拉入所述孔中；形成腔，其中所述RFID天线结构定位在所述腔内；以及在所述RFID天线结构与所述热塑性基板部件之间并且向所述腔的底表面施加基层，以允许对所述热塑性基板部件的修改耦合。

全文数据：被设计为在难以处理的基板上工作的RFID标签相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月28日提交的美国发明专利申请号15337,494的优先权和利益，其全部内容通过引用合并于此。技术领域本发明总体涉及一种射频识别RFID标签装置，其被设计为在难以处理的difficult基板上操作。具体地，RFID标签以卷对卷工艺创建，其中在基板中形成一系列的腔，以在天线和难以处理的基板之间建立分离。背景技术射频识别“RFID”是利用电磁能量“EM能量”来刺激响应装置称为RFID“标签”或应答器以识别其自身，并且在某些情况下，附加地提供存储的数据。RFID标签通常包括通常被称为“芯片”的半导体器件，在该半导体器件上形成存储器和操作电路，其连接到天线。通常，RFID标签充当应答器，响应于从读取器也称为询问器接收的射频“RF”询问信号提供存储在芯片存储器中的信息。在无源RFID装置的情况下，询问信号的能量还提供操作RFID装置所需的能量。RFID标签可以结合到或附着到待跟踪的物品上。在一些情况下，标签可以用粘合剂、胶带或其他方式附着到物品的外部，并且在其他情况下，标签可以被插入物品内，诸如被包括在包装内、位于物品的容器内、或缝入衣服。RFID标签可以包含用唯一标识号制造的芯片，该标识号通常是具有附加校验数字的几个字节的简单序列号。用户不能更改这个序列号标识号，并且制造商保证每个序列号仅使用一次。这种配置代表了技术的低成本端，因为RFID标签是只读的，并且它仅通过其标识号响应询问信号。可替代地，RFID标签中包括的RFID芯片可以包括可以在制造之后被写入的存储器，因此关于RFID标签所附着的产品的信息可以在其他位置处编程，诸如在项目的制造点处或在打印视觉特征诸如条形码、图案或人类可读特征的位置处，从而允许所述信息与打印信息相关联。在这种情况下，RFID标签可以利用所有或部分编程信息、以及如果已经在制造点编程到只读存储器结构中的唯一编号来响应询问信号。取决于使用何种类型的芯片，RFID标签可以使用唯一编号或通过编程数据与项目之间的关系与数据库中的项目相关联。标签的目的是将其与在包或其他容器中相关联的一个物品或更多个物品相关联。取决于使用情况，该信息可以在一个或更多个位置处使用；典型的示例是在制造设施、运输车辆、商店、卫生保健设施、药房存储区域或其他环境中。应当理解，RFID标签中的数据的使用以及其在哪被访问取决于标签将被用于什么。例如，通过设施跟踪物品可以帮助产生更有效的分配和库存控制系统以及改善设施中的工作流程。这可以导致更好的库存控制和降低的成本。还期望开发精确的跟踪、库存控制系统和分配系统，使得RFID标记的装置和物品可以在需要时被快速定位，并且可以被识别以用于其他目的，诸如有效期或召回。目前使用的许多RFID标签是无源的，因为它们没有电池或其他自主电源，而是必须依靠由RFID读取器提供的询问能量来提供功率以激活标签。无源RFID标签需要具有特定频率范围和特定最小强度的能量电磁场，以便实现标签的激活和其存储数据的传输。另一种选择是有源RFID标签；然而，这种标签需要附带的电池来提供功率以激活标签，从而增加了标签的费用和大小，并使它们不期望在大量应用中使用。取决于RFID标签应用的要求，诸如要识别的物品的物理大小、它们的位置、以及容易到达它们的能力，可能需要由RFID读取器从短距离或长距离读取标签。此外，RFID标签的读取范围即询问和或响应信号的范围也是有限的。此外，当RFID标签附着到难以处理的基板诸如具有高损耗的电介质，例如有机材料例如肉，以及金属表面和或导电表面时，通常标准的RFID标签不能和被放置在其他材料诸如衣服、瓦楞纸箱等上的标签一样被有效地读取。这是一个重要的问题，因为在许多商业应用中，希望将RFID标签应用于难以处理的基板，诸如具有高损耗的电介质，以及金属或其他类型的导电表面。为了使RFID标签在这些难以处理的基板上工作操作，通过在基板和天线结构之间建立分离来大大提高性能。然后必须用合适的电介质诸如泡沫或塑料，或空气填充这种分离。因此，需要一种RFID标签装置和或系统，其通过在基板和天线结构之间创建分离，允许RFID标签在诸如具有高损耗的电介质、和或金属表面或其他类型的导电表面的难以处理的基板附近操作。本发明公开了一种RFID标签装置以及相关联的制造方法以降低成本并允许有效生产，RFID标签装置被设计为在诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面或金属表面的难以处理的基板上操作。RFID标签装置包括形成在热塑性基板部件的一侧上的RFID天线结构，其中RFID芯片耦合到RFID天线结构。然后基板部件被形变为一系列的腔，以在基板和RFID天线结构之间创建分离，其中RFID天线结构位于腔内。发明内容以下呈现简化的发明内容，以便提供对所公开的创新的一些方面的基本理解。该发明内容不是广泛的概述，并且不旨在标识关键重要元素或描绘其范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。本文公开和要求保护的主题在其一个方面包括RFID标签装置，其被设计为在难以处理的基板诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面、或金属表面等上操作。RFID标签装置包括RFID天线结构，其可以是单极天线、偶极天线、贴片天线或缝隙天线。RFID天线结构以卷对卷rolltoroll工艺形成在热塑性基板部件的一侧上，其中RFID芯片耦合到RFID天线结构。然后基板部件被形变为一系列的腔，其中RFID天线结构位于腔内。具体地，RFID天线结构完全地定位在腔的顶表面上，或者部分地定位在腔的顶部中并且部分地定位在腔的边缘底部上。在优选实施例中，腔的底表面可以覆盖有基层。基层通常是导电材料，诸如箔。另外，RFID天线结构的一部分可以延伸到腔的边框上。RFID天线结构的一个以上的部分也可以延伸到腔的边框上，从而创建到基板的多个耦合点。此外，在一个实施例中，基层小于塑料腔的边框区域，使得RFID天线结构的一个或更多个延伸部延伸到基层的外部。另外，RFID天线结构可以在两端耦合到基板。而且，热塑性基板部件可以是波纹状基板，以允许RFID标签更好地符合弯曲表面。为了实现前述和相关目的，本文结合以下描述和附图描述了所公开创新的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示可以采用本文公开的原理的各种方式中的一些，并且旨在包括所有这些方面及其等同物。当结合附图考虑时，从以下详细描述中，其他优点和新颖特征将变得明显。附图说明图1A示出了根据所公开的架构的热塑性基板部件上的RFID天线结构的顶部透视图。图1B示出了根据所公开的架构在形变之后的热塑性基板部件上的RFID天线结构的顶部透视图。图2A示出了根据所公开的架构的腔的顶部部分内的RFID天线结构的顶部透视图。图2B示出了图2A的结构在切割线2B-2B处的截面图。图3A示出了根据所公开的架构的延伸到腔的边框rim上的RFID天线结构的顶部透视图。图3B示出了图3A的结构在切割线3B-3B处的截面图。。图4A示出了根据所公开的架构的在若干位置延伸到腔的边框上的RFID天线结构的顶部透视图。图4B示出了图4A的结构在切割线4B-4B处的截面图。图5A示出了根据所公开的架构的在两端处耦合到热塑性基板的RFID天线结构的顶部透视图。图5B示出了图5A的结构在切割线5B-5B处的截面图。图6A示出了根据所公开的架构的RFID天线结构的顶部透视图，其中腔具有施加的基层。图6B示出了图6A的结构在切割线6B-6B处的截面图。图7A示出了根据所公开的架构的RFID天线结构的顶部透视图，其中基层小于腔的边框区域。图7B示出了图7A的结构在切割线7B-7B处的截面图。图8A示出了根据所公开的架构的RFID天线结构的顶部透视图，其中热塑性基板具有波纹。图8B示出了图8A的结构在切割线8B-8B处的截面图。具体实施方式现在参考附图描述本创新，其中相同的附图标记始终用于指示相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对其的透彻理解。然而，明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践创新。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和装置，以便于对其进行描述。本发明公开了一种RFID标签装置，其被设计为在难以处理的基板诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面、或金属表面上操作。RFID标签装置包括以卷对卷工艺形成在热塑性基板部件的一侧上的RFID天线结构，其中RFID芯片耦合到RFID天线结构上。然后基板部件形变为一系列的腔，其中RFID天线结构位于腔内。具体地，RFID天线结构完全定位在腔的顶表面上，或者部分地定位在腔的顶部中并且部分地定位在腔的边缘底部上。首先参考附图，图1A-图1B示出了RFID标签100，其包括在形变之前和之后在热塑性基板部件104上的RFID天线结构102。RFID标签100被设计为在难以处理的基板表面诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面即肉、和金属表面上操作。RFID天线结构102形成在热塑性基板部件104的一侧上，其中RFID芯片106耦合到RFID天线结构102。RFID天线结构102可以包括本领域已知的任何合适的天线，诸如但不限于单极天线、偶极天线、贴片天线、缝隙天线或其他合适形式的天线。RFID天线结构102可以由若干合适的材料诸如金属箔，铜或铝，气相沉积的金属层，或导电墨水ink，或本领域已知的任何其他合适的材料形成。RFID天线结构102可以是本领域已知的任何合适的大小、形状和配置，而不会影响本发明的整体概念。本领域普通技术人员将理解，如图1所示的天线结构102的形状和大小仅是为了说明性目的，并且天线结构102的许多其他形状和大小完全在本公开的范围内。尽管天线结构102的尺寸即，长度、宽度和高度是用于良好性能的重要设计参数，但是天线结构102可以是确保使用期间的最佳性能和灵敏度的任何形状或大小。具体地，RFID标签100包括热塑性基板部件104或本领域已知的任何其他合适的材料。然后在热塑性基板部件104的一侧上形成RFID天线结构102，其中RFID芯片106耦合到RFID天线结构102。通常，RFID天线结构102以卷对卷工艺或本领域已知的任何其他合适的工艺形成在热塑性基板104上。作为最后阶段，热塑性基板部件104形变为一系列的腔108，其中RFID天线结构102完全定位在腔108的顶表面上，或部分地定位在腔108的顶部中并且部分地定位在腔108的边缘底部上。具体地，热塑性基板104包括第一侧和第二侧，并且RFID天线结构102形成在热塑性基板104的第一侧上，其中RFID芯片106耦合到RFID天线结构102。然后将基板104的第二侧放置在孔上方，该孔具有对其施加的真空。然后加热基板104以软化塑料，此时基板104的材料被拉入孔中，从而形成其上具有RFID天线结构102的泡罩blister或腔108。RFID天线结构102可以完全定位在腔108的顶表面上，或部分地定位在腔108的顶部中并且部分地定位在腔108的边缘底部上。尽管真空成型是形成腔型结构的特定方法，但是可以采用其他合适的方法，诸如挤压、喷射模塑、铸造、机械或激光铣削、或可以用于形成腔的任何其他合适的方法。此外，腔108的底表面可以覆盖有基层114如图6A所示，基层114通常是导电材料，例如铝箔或导电墨水、或任何其他合适的材料。基层114位于RFID天线结构102和热塑性基板104之间。基层114可以添加到RFID标签100的所有实施例中，并且在被施加时提供与热塑性基板104的修改的耦合。如图2A-图2B中所示，RFID天线结构102被示为偶极或贴片型天线，其整体地定位于腔108的顶部中在图2A-图2B中示为200。如图所示，RFID天线结构102不与RFID标签100下方的热塑性基板部件104接触。现在参考图3A-图3B，示出了RFID标签100在图3A-图3B中示为300，其中RFID天线结构102的一部分112延伸到腔108的边框110上。边框110上的RFID天线结构102的区域耦合到RFID标签100下方的基板材料104。对于单极或贴片型天线，当装置下方的表面是导体时，这提供了接地平面；如果没有导体，天线将被视为偶极天线的一种形式。现在参考图4A-图4B，示出了一种替代实施例在图4A-图4B中示为400，其中RFID天线结构102的一部分112在若干位置处延伸到边框上，其可控地增加与在RFID标签100下方的基板104的耦合，因为针对单极或贴片型天线存在多个到基板104的耦合点。图5A-图5B示出了RFID天线结构102的一种替代实施例在图5A-图5B中示为500，其中偶极或贴片型天线在两端处耦合到基板104。现在参考图6A-图6B，示出了一种替代实施例在图6A-图6B中示为600，其中腔108具有施加的基层114。基层114位于天线102和基板104之间。基层114的一种常见形式是导体，诸如铝箔或导电墨水、或金属或塑料基层。该导体将用作接地平面，但不限制本发明。基层114可以添加到图1-图5中公开的所有RFID标签结构100中，并且在被施加时提供与基板104的修改的耦合。现在参考图7A-图7B，RFID天线结构102被示出具有基层114，基层114小于塑料腔108的基板104区域在图7A-图7B中示为700，使得RFID天线结构102的一个或更多个延伸部116延伸到基层114的外部，从而创建不同的耦合，这取决于基板104的特性。现在参考图8A-图8B，RFID天线结构102被示出具有波纹状基板，以允许RFID标签100更好地符合弯曲表面在图8A-图8B中示为800。波纹118允许基板104弯曲。RFID天线结构102还可以是柔性的或波纹状的，以允许弯曲并符合弯曲表面。通常，承载RFID天线结构102的基板是真空形成的，但是也可以使用具有不同特性的替代方法。例如，基板可以利用天线导体真空形成但没有RFID装置，该RFID装置在腔形成之后被添加。这避免了与形成相关联的施加到RFID装置的机械应力。此外，基板可以被真空成型以形成腔，并且RFID嵌体标签被施加到内表面或外表面。以这种方式，天线和RFID装置都不暴露于成型工艺。这种方法的一个优点是使用标签，通过将标签施加到外表面，暴露出可打印表面。在另一个实施例中，RFID标签在应用于真空成型的分离器之前被编码和打印。最后，RFID装置的基板可以由形状记忆塑料制成，其在加工期间是平坦的，但是当施加诸如热或UV辐射的外部因素时，产生用于该装置的腔型结构。在另一个实施例中，RFID标签100通过本文所述的任何装置在腔体中制成，并且结合了由Tyco，销售的声磁电子物品监视装置的结构。以上描述的内容包括所要求保护的主题的示例。当然，出于描述所要求保护的主题的目的，不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到所要求保护的主题的许多进一步组合和置换是可能的。因此，所要求保护的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。此外，在详细描述或权利要求中使用术语“包括”的范围内，该术语旨在以类似于术语“包含”在权利要求中被用作过渡词时被解释为“包含”的方式包括在内。

权利要求：1.一种射频识别标签，即RFID标签，其被设计为在难以处理的基板上操作，所述RFID标签包括：热塑性基板部件；RFID天线结构，其形成在所述热塑性基板部件的一侧上；以及RFID芯片，其耦合到所述RFID天线结构；并且其中所述基板部件被形变为一系列的腔，其中所述RFID天线结构定位在所述腔内。2.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述难以处理的基板表面包括具有高损耗的电介质表面、有机材料表面、或金属表面。3.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构包括单极天线、偶极天线、贴片天线或缝隙天线。4.根据权利要求3所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构由金属箔、铜、铝、气相沉积金属层、以及导电墨水中的至少一种形成。5.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构以卷对卷工艺形成在所述热塑性基板上。6.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构完全地定位在所述腔中的一个腔的顶表面上。7.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构部分地定位在所述腔中的一个腔的顶部中并且部分地定位在所述腔中的一个腔的边缘或底部上。8.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述腔中的一个腔的所述底表面可以被覆盖有基层。9.根据权利要求8所述的RFID标签，其中所述基层是导电材料，诸如箔。10.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构的一部分延伸到所述腔中的一个腔的边框上。11.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构在两端处耦合到所述基板。12.根据权利要求9所述的RFID标签，其中所述基层小于所述腔中的一个腔的边框区域，使得所述RFID天线结构的延伸部延伸到所述基层的外部。13.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述基板部件是波纹状基板，以允许所述RFID标签更好地符合弯曲表面。14.一种RFID标签，其被设计为在诸如具有高损耗的电介质表面、有机材料表面、或金属表面的难以处理的基板上操作，所述RFID标签包括：热塑性基板部件，其包括第一侧和第二侧；RFID天线结构，其形成在所述热塑性基板部件的所述第一侧上；和RFID芯片，其耦合到所述RFID天线结构；以及腔，其形成在所述热塑性基板部件的所述第二侧上；其中所述RFID天线结构完全地定位在所述腔的顶表面上，或部分地定位在所述腔的顶部中并且部分地定位在所述腔的边缘或底部上。15.根据权利要求14所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构包括单极天线、偶极天线、贴片天线或缝隙天线。16.根据权利要求14所述的RFID标签，其中所述腔的所述底表面可以被覆盖有基层。17.根据权利要求14所述的RFID标签，其中所述RFID天线结构的一部分延伸到所述腔的边框上。18.根据权利要求14所述的RFID标签，其中所述基层小于所述腔的边框区域，使得所述RFID天线结构的延伸部延伸到所述基层的外部。19.根据权利要求14所述的RFID标签，其中所述基板部件是波纹状基板，以允许所述RFID标签更好地符合弯曲表面。20.一种制造被设计为在难以处理的基板上操作的RFID标签的方法，所述方法包括：提供具有第一侧和第二侧的热塑性基板部件；在所述热塑性基板部件的所述第一侧上形成RFID天线结构；将RFID芯片耦合到所述RFID天线结构；将所述热塑性基板部件的所述第二侧放置在孔上方；加热所述热塑性基板部件以软化塑料表面；对所述热塑性基板部件施加真空；将材料从所述热塑性基板部件拉入所述孔中；以及形成泡罩，其中所述RFID天线结构在所述泡罩上。

百度查询： 艾利丹尼森零售信息服务公司 被设计为在难以处理的基板上工作的RFID标签