一种植入式电子标签的制作方法

本发明涉及电子标签领域，尤其涉及植入式电子标签。

背景技术：

现有的轮胎的植入式电子标签一般是由两根普通天线直接焊接在标签模块芯片上，或者利用卡扣的方式将两根普通天线连接到标签模块芯片上，电子标签的可靠性较低，制造植入式电子标签时，将天线直接连接到标签模块的芯片上的工艺难度较大；将电子标签植入轮胎等载体和在载体中使用时，会有一定的挤压、挠曲和高温情况，使得天线与标签模块之间容易出现变形折断损坏、可靠性不良的问题，批量生产和使用的成本较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：植入式电子标签在制造和安装入轮胎使用时，标签的天线和芯片的连接容易变形折断，标签可靠性不良且极易损坏。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：植入式电子标签，包括天线和标签模块，天线为弹簧式天线，标签模块固定安装在弹簧式天线中，弹簧式天线两端部分的直径小于安装标签模块部分的直径，弹簧式天线与所述标签模块之间无线耦合通信。

本发明的有益效果在于：植入式标签的弹簧式天线体和标签模块通过无线耦合的方式进行通信，降低了标签生产中芯片和天线连接的工艺难度，采用弹簧式天线且将标签模块固定在弹簧式天线的中间区域，核心标签模块被弹簧式天线紧紧包裹住，使标签在使用过程中经过绕弯折、挤压和高温等情况下能够保持可靠性且不易变形损坏折断。

附图说明

图1为本发明实施例一的植入式电子标签结构图

图2为本发明实施例一的标签模块截面图

图3为本发明实施例一的芯片及天线体连接结构图

图4为本发明实施例一的标签模块安装截面图

图5为本发明实施例二的植入式电子标签结构图

图6为本发明实施例二的标签模块安装截面图

标号说明：

1、标签模块；2、弹簧式天线；3、引线；4、弹簧式天线固定半孔；

11、芯片；12、上绝缘层；13、天线体；14、下绝缘层；

131、介质层；132、导通孔；133、上层天线图形；134、下层天线图形

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：本发明的植入式标签采用弹簧式天线和标签模块无线耦合的方式通信，弹簧式天线中间部分直径大于两端部分直径，标签模块安装在弹簧式天线直径较大的中间部分，并被弹簧式天线紧紧包裹住。

请参照图1至图4，植入式电子标签，包括天线和标签模块，天线为弹簧式天线，标签模块固定安装在弹簧式天线中，弹簧式天线两端部分的直径小于安装标签模块部分的直径，弹簧式天线与所述标签模块之间无线耦合通信。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：植入式标签的弹簧式天线体和标签模块通过无线耦合的方式进行通信，降低了标签生产中芯片和天线连接的工艺难度，采用弹簧式天线且将标签模块固定在弹簧式天线的中间区域，核心标签模块被弹簧式天线紧紧包裹住，使标签在使用过程中经过绕弯折、挤压和高温等情况下能够保持可靠性且不易变形损坏折。

进一步的，标签模块包括芯片和天线体，天线体包括介质层和天线图形，天线图形附着在介质层表面形成封闭式谐振环，天线图形与弹簧式天线间隔设置，芯片设置在天线体上并与天线图形的末端电极连接。

由上述描述可知，将天线图形设置成封闭式谐振环结构能够在满足标签尺寸要求的条件下更好地实现弹簧式天线和标签模块无线通信。

进一步的，天线图形包括上层天线图形和下层天线图形，上层天线图形设置在介质层上表面，下层天线图形设置在介质层下表面，介质层设有导通孔，上层天线图形和下层天线图形通过导通孔连接形成封闭式谐振环，芯片和天线图形的末端电极连接。

由上述描述可知，将天线图形设计为上、下层天线图形并通过介质层导通孔连接，天线图形结构简单且容易加工。

进一步的，标签模块还设有绝缘层，所述绝缘层设置在天线体表面并包裹住天线图形和芯片。

由上述描述可知，绝缘层包裹天线图形和芯片能更好的隔开弹簧式天线和天线图形，也能够对天线图形和芯片起到良好的保护作用。

进一步的，标签模块的芯片和天线图形通过引线焊接或smt焊接的方式连接。

由上述描述可知，焊接的方式连接能够保持天线图形和芯片之间的结构稳固，使标签模块具有良好的可靠性，工艺简单，smt焊接工艺则具有较引线焊接工艺更高的稳定性和可靠性。

进一步的，标签模块的天线体的介质层采用耐高温的绝缘基材，绝缘基材为环氧树脂基材或陶瓷基材。

由上述描述可知，标签在植入轮胎时环境温度较高，采用耐高温的绝缘基材能够提高标签的可靠性。

进一步的，弹簧式天线表面设置橡胶亲和镀层，镀层的主要成分包括铜、锌和镍。

由上述描述可知，表面设置橡胶亲和镀层可以使天线在轮胎中更加的稳定和耐腐蚀。

进一步的，标签模块与弹簧式天线的接触位置倒角或圆角。

由上述描述可知，对标签模块进行倒角或圆角能够使标签模块获得最大的有效天线面积，且安装在弹簧天线体中稳定可靠。

进一步的，标签模块表面设置天线固定半孔，弹簧式天线嵌入标签模块的天线固定半孔中。

由上述描述可知，通过在标签模块表面设置天线固定半孔，使弹簧式天线以嵌入天线固定半孔的方式固定标签模块，既可以防止标签模块在弹簧式天线内串动又可以起到保护弹簧式天线的作用。

进一步的，弹簧式天线的材料直径为0.25mm±0.05mm，线圈直径为1.2mm±0.02mm，螺距为0.7mm±0.1mm。

由上述描述可知，材料直径为0.25mm±0.05mm，线圈直径为1.2mm±0.02mm，螺距为0.7mm±0.1mm的弹簧式天线耐久且抗撞击，通讯传输性能较好。

请参照图1至图4，本发明的实施例一为：植入式电子标签包括天线2和标签模块1，天线为一根两端部分直径小于中间部分的弹簧式天线2，以便于中间部分容纳和保护标签模块1，标签模块1固定安装在弹簧式天线2中间部分的内部；标签模块1和弹簧式天线2之间通过无线耦合进行通信，在阻抗匹配的情况下，能够获得优良的无线射频通信效果；标签模块1包括上绝缘层12、芯片11、天线体13和下绝缘层14，上绝缘层12、下绝缘层14依次设置在天线体13上、下方，上绝缘层12中间镂空，芯片11设置在上绝缘层12的镂空中，芯片11安装并焊机完成后，通过绝缘填充材料进行填充，使芯片11稳定可靠；天线体13包括介质层131和天线图形，天线图形包括上层天线图形133和下层天线图形134，上层天线图形133设置在上绝缘层12和介质层131之间，下层天线图形134设置在下绝缘层14和介质层131之间，介质层131设有导通孔132，上层天线图形133和下层天线图形134通过导通孔132连接形成封闭式谐振环，芯片11和上层天线图形133连接。芯片11和上层天线图形133通过引线焊接或smt焊接的方式连接。天线体13的介质层131采用耐高温的绝缘基材，可以是环氧树脂基材或陶瓷基材或其他射频电路用的绝缘基材。弹簧式天线2的材质采用适合轮胎内使用的钢丝，弹簧式天线2表面设置橡胶亲和镀层，镀层的主要成分包括铜、锌和镍，弹簧式天线2的材料直径为0.25mm±0.05mm，线圈直径为1.2mm±0.02mm，螺距为0.7mm±0.1mm。为使有效天线的面积尽量大，标签模块1可以设置为长边倒角或圆角的长方体。

请参照图5至图6，本发明的实施例二的植入式电子标签包括天线2和标签模块1，天线为一根两端部分直径小于中间部分的弹簧式天线2，以便于中间部分容纳和保护标签模块1，标签模块1固定安装在弹簧式天线2中间部分的内部；标签模块1表面设置天线固定半孔4，弹簧式天线2嵌入天线固定半孔4中以固定标签模块1，标签模块1和弹簧式天线2之间通过无线耦合进行通信，在阻抗匹配的情况下，能够获得优良的无线射频通信效果；天线固定半孔的设置能够更加牢固地将弹簧式天线和标签模块固定在一起，不易发生串动且对弹簧式天线具有保护作用。

综上所述，本发明提供的植入式电子标签，弹簧式天线体和标签模块通过无线耦合的方式进行通信，降低了标签生产中芯片和天线连接的工艺难度，采用弹簧式天线且将标签模块固定在弹簧式天线的中间区域，核心标签模块被弹簧式天线紧紧包裹住，使标签在使用过程中经过绕弯折、挤压和高温等情况下能够保持可靠性且不易变形损坏折断；将天线图形设置成封闭式谐振环结构能够在满足标签尺寸要求的条件下更好地实现弹簧式天线和标签模块无线通信；植入式电子标签整体的结构设计都能够以较为容易的工艺进行制造生产，成本较低；耦合式射频通信方式极大地提升了标签的可靠性，产品不易变形，安装使用方便。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。