用于结合至可微波食品包装中的具有屏蔽结构的RFID标签制造技术

本申请涉及用于结合至可微波食品包装中的具有屏蔽结构的RFID标签。提供RFID标签用于结合到可微波食物的包装中，其中RFID标签被配置以被安全地微波。RFID标签包括限定间隙并被配置成以第一频率运行的天线。RFID芯片跨越间隙电耦接到天线。屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线并覆盖RFID芯片。屏蔽结构包括屏蔽导体和屏蔽电介质，该屏蔽电介质至少部分地定位在屏蔽导体和RFID芯片之间。屏蔽结构被配置以当天线暴露于大于第一频率的第二频率时，限制跨越间隙的电压。RFID标签包括RFID芯片和电耦接到RFID芯片的天线。RFID芯片的天线。RFID芯片的天线。

RFID tag with shielding structure used in microwave food packaging

【技术实现步骤摘要】
用于结合至可微波食品包装中的具有屏蔽结构的RFID标签
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请日为2017年12月28日，申请号为201780081477.9，专利技术名称为“用于结合至可微波食品包装中的具有屏蔽结构的RFID标签”。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2016年12月29日提交的美国临时专利申请号62/440,408和2017年8月1日提交的美国临时专利申请号62/539,817的优先权和权益，其每一个通过引用以其全部并入本文。


[0004]本主题涉及用于可微波食物的包装。更特别地，本主题涉及被结合到可微波食物的包装中的射频识别(“RFID”)标签。

技术介绍

[0005]众所周知，用于可微波食物的包装包括烹饪辅助装置(cooking aids)，所述烹饪辅助装置与食物一起放入微波炉中用于烹饪/加热食物。例如，具有外壳(酥皮，crust)的食品如冷冻馅饼或含馅面包可以受益于“脆性套筒(crisping sleeves)”，所述“脆性套筒”是在微波过程中至少部分地围绕食物的纸制物品。通常，“脆性套筒”具有纸质基底，其中感受器被结合到“脆性套筒”的内表面中，面向食物并优选地与食物接触。感受器可以是金属化薄膜，其吸收微波能量并将其转化为热量，这使食物的外壳或表面变脆和/或变褐，从而改善食物的外观和质地。由于用作感受器的膜的吸收性质，所以相对低水平的能量被其反射，使得它不会由于在膜的相邻部分之间产生高差分电压而触发电弧，否则会导致包装着火。
[0006]还已知将RFID技术如RFID标签结合到产品包装中以各种目的，包括库存管理和防盗。图1示出了根据常规设计的RFID标签T，其可以被固定到或者以其它方式与外壳联接，该外壳类似于关于图1A的可微波食物的包装9的图1A的外壳13(通常为纸或纸板套筒或盒)。图1A的包装9的整体不旨在被微波，而是将食物(以及任选地，“脆性套筒”或类似物)从图1A的外壳13中取出并插入到微波炉中进行加热/烹饪。
[0007]图1的RFID标签T包括RFID芯片C，其具有联接的偶极天线A，用于向RFID读取器(未图示出)发送信息和/或从RFID读取器接收信息。RFID芯片C跨越由两个导体衬垫(pad)区域P之间的天线A限定的间隙G电耦接到天线A.
[0008]在某些时候，RFID标签本身必须具有间隙，跨越该间隙放置RFID芯片，当在读取器设备的场中时，该间隙具有在预期运行频率下的电压。在RFID芯片C上需要的入射功率可以低至10微瓦，然而微波炉通常可以在超过800瓦的功率水平下工作，这可以跨越间隙G和联接的RFID芯片C产生非常高的电压。天线A被设计成在第一频率F1(例如在大约860MHz到930MHz的范围内)下工作，天线A从RFID读取器获取第一频率F1下的入射功率并将其转化为跨越RFID芯片C的电压从而允许其运行。
[0009]当RFID标签T被置于微波炉中时，由微波炉施加的第二频率(在图1中以F2识别，通
常为大约2,450MHz的量级)也可以入射在天线A上。天线A未被设计以在第二频率F2下运行，因为以第二频率F2入射的非常高的功率水平(power levels)将在天线A上产生高电压。这些高电压可以出现在天线A上的许多位置；然而，通过如在天线元件之间引入大间隙L和受控半径(通常在图1中以R标识)的方法，可以避免将产生高击穿电压并因此产生电弧的跨越所述元件的电压。然而，由RFID芯片C桥接的间隙G必然相对较小，因此，在第二频率F2下产生高电压，该高电压可能导致击穿并产生电弧。类似地在图1A中描绘；偶极天线17可以接收微波能量(在图1A中以M识别)并反射微波能量(在图1A中以R表示)进入微波源。有可能在偶极天线17的相邻区段之间产生电弧(该位置可以在偶极天线17的两个传导性元件之间，在图1A中以19识别)。另外，参考图1A，常规RFID标签11的偶极天线17由相对厚的低电阻导体形成，其具有与用于限定典型感受器的金属膜不同的特性。例如，普通感受器由金属涂覆膜制成，其光密度范围为0.18至0.29，对应于100欧姆至230欧姆的薄层电阻，然而小于1欧姆/方块的材料通常用于形成RFID标签11的天线18。由于偶极天线17的特性，如果RFID标签11在微波食物之前没有与食物分离(即，如果图1A的整个包装9被置于微波炉中)，则RFID标签11可能引起问题。
[0010]为了避免这类性质的问题，图1和1A的RFID标签T和11分别被典型地配置以可容易地从食物上移除或以其它方式与食物分离，如通过将其固定到包装的外壳上，所述包装的外壳可以包括不对外壳进行微波的说明。然而，用户可能未能采取适当的注意，可能将整个包装(包括在图1和1A中分别示出的RFID标签T和11)与食物一起置于微波炉中，从而未能将RFID标签T或11与食物分离。因此，提供可以进行微波而不会导致与微波常规RFID标签T或11有关的问题的RFID标签将是有益的。

技术实现思路

[0011]本主题的若干方面可以单独或一起地体现在下面描述和要求保护的装置和系统中。这些方面可以单独使用或与本文描述的主题的其他方面组合使用，并且这些方面的一起描述并不旨在排除这些方面的单独使用或者这些方面单独或以可在所附权利要求中所述的不同的组合的要求。
[0012]在一个方面，RFID标签包括限定间隙并配置成以第一频率运行的天线。将RFID芯片和天线跨越间隙电耦接到天线。将屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线并覆盖RFID芯片。屏蔽结构包括屏蔽导体和屏蔽电介质，该屏蔽电介质至少部分地定位在屏蔽导体和RFID芯片之间。屏蔽结构被配置以当天线暴露于大于第一频率的第二频率时，限制跨越间隙的电压。
[0013]在另一方面，提供了用于可微波食物的包装。该包装包括外壳和固定到外壳的RFID标签。RFID标签包括限定间隙并配置成以第一频率运行的天线。将RFID芯片跨越间隙电耦接到天线。将屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线并覆盖RFID芯片。屏蔽结构包括屏蔽导体和屏蔽电介质，所述屏蔽电介质至少部分地定位在屏蔽导体和RFID芯片之间。屏蔽结构被配置以当天线暴露于大于第一频率的第二频率时，限制跨越间隙的电压。
[0014]在另一方面，RFID标签包括限定间隙并配置成以第一频率运行的天线。将RFID芯片跨越间隙电耦接到天线。将屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线并覆盖RFID芯片。屏蔽结构包括屏蔽导体和屏蔽电介质，所述屏蔽电介质至少部分地定位在屏蔽导体和RFID芯片之间。将第二屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线，位于RFID芯片下方。屏蔽结构被配置以当天线
暴露于大于第一频率的第二频率时，限制跨越间隙的电压。
[0015]在另一方面，提供了用于可微波食物的包装。该包装包括外壳和固定到外壳的RFID标签。RFID标签包括限定间隙并配置成以第一频率运行的天线。将RFID芯片跨越间隙电耦接到天线。将屏蔽结构跨越间隙电耦接到天线并覆盖RFID芯片。屏蔽结构包括屏蔽导体和屏蔽电介质，所述屏蔽电介质至少部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.RFID标签，其包括：RFID芯片；和电耦接到所述RFID芯片的天线，其中所述天线由导体组成，所述导体由具有不同热膨胀系数的基础材料和第二材料形成，被配置以使得所述天线在经受加热后破裂成多块。2.权利要求1所述的RFID标签，其中所述基础材料是塑料材料，而所述第二材料是金属材料或传导性墨。3.权利要求1所述的RFID标签，其中所述基础材料以比所述第二材料更大的量被提供，并且具有比所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：艾利丹尼森零售信息服务公司，
类型：发明
国别省市：