具有防篡改组件的RFID标签的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月15日提交的美国申请号14/854,093的优先权及其权益，在此引入其全部内容。

背景技术：

本发明总体涉及包含多个衬垫的带条(strap)。具体地，衬垫将与rfid天线的连接和传感组件组合到相同的结构中。根据本主题的实施方式，带条是多端口带条。因此，本说明书对其做了具体参考。

使用射频识别(rfid)以识别多个物品中的一个是公知的。典型的rfid标签或集成电路包括电连接到天线的微处理器，也被称为微芯片。可选地，微芯片首先附接至具有电引线的衬垫，所述衬垫提供更大的附接或“着陆(landing)”区域。这典型地被称为“带条”或“插入器”。带条随后被附接到天线。具体地，插入器包括导电引线或衬垫，其被电耦合至芯片的接触衬垫，用于耦合至天线上的衬垫，因此，耦合区域足以在uhf(超高频)频率下提供有效的耦合。

然而，有时需要使用具有多于一个端口的替代芯片。芯片将包含用于耦合至天线的第一端口和第二端口。此第二端口可以经配置以执行若干功能，诸如确定开路或闭路状态。而且，第二端口的连接状态的确定由低频脉冲确定，该低频脉冲不经由将uhf连接耦合至天线的电容进行有效耦合。

此外，rfid标签内的微处理器存储数据，该数据可以包括对具体物品独有的识别数据，其传输到外部接收器(询问器)以供操作员读取并处理该物品。微处理器还调制经由天线传输的射频(rf)信号。外部读取器(询问器)用于捕获由rfid标签传输的数据。rfid标签可附接至物品、消费品或奢侈品、服饰或服装、可消费产品(诸如食品)或与其相关联，用于库存控制、装运控制、损失预防等。

本发明公开了包含rfid天线和传感组件的多端口带条。具体地，带条具有用于耦合至天线的uhf端口和第二端口。连接到第二端口的延伸区域充当防篡改区域，其中状态的改变指示标牌已经从服装上切掉。

技术实现要素：

以下展示了简化概述以便提供对所公开的创新的一些方面的基本理解。此概述不是详细的综述，并且其不旨在识别关键/极重要的要素或描述其范围。其惟一目的是以简化形式展示一些概念，作为稍后展示的更详细描述的序幕。

本文所公开的和要求保护的主题，在其一个方面中，包含含有rfid天线和传感组件的多端口带条。该带条具有用于耦合至天线的第一端口和第二端口。连接到第二端口的延伸区域充当防篡改区域，其中状态的改变指示标牌已经从服装上切掉。

在一个优选的实施方式中，当第二端口被切割、撕裂或以任何其他方式破坏时，第二端口——由于带状件的结构最初处于闭路状态——变成开路。因此，这种状态的改变可以与服装中的印刷织物标牌、食品新鲜度标牌、或其他标签或标牌(包括那些情况——其中标签或标牌的元件生成于服饰物品上，诸如通过热转印工艺，并且rfid标签的结构被应用于热转印区域上)相关联，其中状态改变指示标牌、标签或热转印已经从服装上切掉。进一步，在替代实施方式中，第二端口最初处于开路状态，并且响应于传感状态的材料可以使其短路。可选地，在另一个实施方式中，第二端口的导体可以被赋予访问外部环境，并响应于环境因素(诸如湿度)的存在而改变状态。

为了实现前述和相关目的，本文结合以下描述和附图来描述所公开的创新的某些示例性方面。然而，这些方面仅表明可以采用本文所公开的原理中的各种方式中的一些方式，并且旨在包括所有这些方面和其等同物。当结合附图考虑下面的详细描述时，其他优点和新颖特征将变得明显。

附图说明

图1示出了根据公开的结构的多端口带条装置的俯视图。

图2示出了根据公开的结构的多端口装置的俯视图，显示了其中横向切割或其他破坏将改变第二端口的状态的区域。

图3示出了根据公开的结构的多端口装置的替代实施方式的俯视图，其中第二端口最初处于开路状态。

图3a示出了根据公开的结构的多端口装置的俯视图，显示了带条如何适合于缝入服装中。

图4示出了根据公开的结构的具有uhf天线的多端口装置的俯视图，显示了切割延伸区域将如何改变第二端口状态。

图5示出了根据公开的结构的多端口装置的俯视图，显示了延伸带条防止切割穿过防篡改区域而损坏uhf天线。

图6示出了根据公开的结构的多端口装置的替代结构的俯视图，其中rfid芯片以相对低频脉冲检测端口状态。

具体实施方式

现在参考附图描述创新，其中相同的参考数字始终用于指代相同的元件。在以下的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对其的彻底理解。然而，明显的是，在没有这些具体细节的情况下也可以实践该创新。在其他情况中，以框图形式显示公知的结构和装置以便便于对其进行描述。

本发明公开了具有多个衬垫的多端口带条装置，其可以将与rfid天线的连接和传感功能(诸如开路状态或闭路状态)组合到相同的结构中。

携带rfid芯片的带条在本领域中是已知的。例如，带条的衬垫可以反应性地耦合至天线上的衬垫，因此耦合区域足以在uhf(超高频)频率下提供有效的耦合。然而，有时需要使用具有多于一个端口的替代芯片；半导体的g2il+就是一个例子。此芯片具有用于耦合至天线的uhf端口和第二端口。此第二端口可以经配置以执行若干不同的功能，其中之一是确定芯片的开路或闭路状态。在此上下文中，开路被定义为具有大于预定值的电阻，并且闭路被定义为具有低于预定值的电阻。然后端口连接状态的确定由低频脉冲确定，该低频脉冲并不经由将uhf连接耦合至天线的电容进行有效耦合。

首先参考附图，图1示出了带条装置100的第一示例性实施方式，所述带条装置100包含两个端口，第一端口102和第二端口104。具体地，带条装置100包含芯片106，并且耦合至诸如天线的导体结构。天线和带条装置100之间的耦合可以是直接导电的耦合或者可以是间接耦合，诸如电容的或电感的耦合或导电的、电容的和电感的耦合中的任何组合。带条装置100还包含在第一端口102的任一侧的用于耦合至天线的uhf(超高频)衬垫108。此外，带条装置100包含连接到第二端口104的延伸区域，诸如耦合至第二端口104的延伸端口衬垫110。

此延伸区域(即，延伸端口衬垫110)可以执行诸如防篡改功能的功能，其中，当第二端口104区域的延伸端口衬垫110被切割、撕裂或以任何其他方式被破坏时，第二端口104——由于带状件装置100的结构最初处于闭路状态——变成开路。具体地，第二端口104是芯片106上的开路/短路传感端口，使得当用户在短路点112处使电路断开或短路时，发生状态的改变。相应地，当第二端口104被切割、撕裂或以任何其他方式被破坏时，第二端口104——由于带状件装置100的结构最初处于闭路状态——变成开路(或短路)。因此，这种状态的改变可以与服装中的印刷织物标牌，或提供在服饰物品、消费品、食品产品上(或其中标牌或标签通过热转印产品在物品上直接产生)的其他标签或标牌相关联，其中状态改变表明标牌已经从服装上被切掉。

带条装置100结构可以是本领域已知的任何合适的尺寸、形状和配置，而不影响本发明的整体概念。本领域普通技术人员将意识到，如图1所示的带条结构的形状和尺寸仅用于说明性目的，并且带条结构的很多其他形状和尺寸也在本公开的范围内。虽然带条结构的尺寸(即，长度、宽度和高度)是良好性能的重要设计参数，带条结构可以是在使用期间确保最佳性能和灵敏度的任何形状或尺寸。

带条装置100耦合至天线，其中天线结构可以是各种材料中的任何材料，例如铝、铜、银或另外的薄的导电材料，例如蚀刻的或热冲压的金属箔，或如本领域已知的任何其他合适的材料，诸如可被印刷以制备合适天线的导电墨水。天线结构进一步包含至少两个导体衬垫，或本领域已知的任何合适数量的导体衬垫。

此外，图1显示具有第一uhf端口102和第二端口104的带条装置100，其可以在芯片106的存储器中设置与如前所述的第二端口104的开路/闭路状态相关的比特(bit)。检测或第二端口104大于第一或uhf天线耦合端口102以延伸在上面可以检测到状态变化的区域。

图2公开了带条装置100和延伸区域(即，延伸端口衬垫110)，穿过该延伸区域的横向切割或其他破坏将改变第二端口104的状态。

图3公开了替代实施方式，其中带条装置300的第二端口304最初是开路，并且响应于传感状态的材料可以使第二端口304短路。具体地，所使用的材料响应于环境条件而改变电阻，并且如果电阻是在开路/短路阈值以上，则其维持最初的开路状态，但如果其是在开路/短路阈值以下则产生短路状态。电阻的改变可以与环境因素相关联，所述环境因素可以通过经设计以保护天线和带条的保护层进行传感，诸如膜——其在一个实施方式中可以是合适的塑料。保护层可以保护天线和带条免于在温度或光方面改变。可选地，第二端口304的导体可以通过保护层中的孔而被赋予访问外部环境。与带条接触的导电材料的存在允许第二端口304响应于诸如导电液、水的环境因素的存在而改变状态。

图3a公开了带条装置300的另一特征，其中当携带标签的标牌被缝入服装时，带条装置300的相对宽的导体阻止导电通路被破坏。例如，由缝纫针和缝线314生成的以将标签附接到服装的穿孔312在图3a中显示。延伸端口衬垫310的宽的区域防止将标签缝入服装而改变第二304端口状态。执行缝纫的针穿刺一系列孔洞，以使缝线每隔一定距离穿过。在一个实施方式中，例如，孔洞的直径大约为1mm，以2mm的间距分开。1mm以下的细线/衬垫可以被针切割，从而过早地改变端口的状态。通过使用宽的衬垫，孔洞的组合——无论它们如何被记录到衬垫上——都不能够过早地将状态从闭路改变为开路。

图4公开了显示线400的带条装置100(即，标签)的实例，其中标牌一般通过切割与服装移除或分离，其中这种切割会改变第二端口104状态，允许标签执行防篡改功能。图4还公开了耦合至第一端口102的uhf天线402。

图5公开了延伸带条装置100的特征和其相关联的天线设计，其中经设计以充当防篡改第二端口104的延伸区域(即，延伸端口衬垫110)与uhf天线区域500分离，使得穿过防篡改第二端口104和/或延伸端口衬垫110的切割不损坏uhf天线402或使uhf天线402无效。这允许比特状态仍然被远程读取。因此，延伸区域(即，延伸端口衬垫110)防止切割损坏uhf天线402，其中uhf天线区域500内的切割将减小读取范围。然而，在防篡改区域、延伸区域(即，延伸端口衬垫110)中的横向切割改变了第二端口104中的状态。

图6公开了一个替代实施方式，其中带条装置600经设计以与rfid芯片一起工作，该rfid芯片以相对低频脉冲(例如持续100ns的脉冲)检测第二端口604状态。第二端口604的延伸区域610包括其为开路的大的衬垫(即，大的耦合区域)，并且大的衬垫耦合至作为天线工艺的部分形成的防篡改/传感结构614(即，作为uhf天线616的部分形成的延伸金属区域)。由于来自大的衬垫的大的耦合区域，脉冲可以穿过电容性的接头并且确定回路的开路/短路状态。

以上所述的内容包括所要求的保护的主题的实例。当然，不可能为了描述所要求保护的主题而描述每个可想到的组件组合或方法论，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很多进一步的组合和置换是可能的。因此，所要求保护的主题旨在囊括落入所附权利要求的精神和范围内的所有此类变更、修改和变化。此外，就术语“包括(includes)”用于详细说明或权利要求中的程度而言，这种术语旨在以与术语“包含(comprising)”类似的方式包括，如“包含”在权利要求中用作过渡词时所解释的。