一种高性能植入式RFID轮胎标签及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能植入式RFID轮胎标签及其制备方法，属于电子标签领域，高性能植入式RFID轮胎标签包括射频芯片、两个天线以及PCB板，天线配置为呈螺旋状伸展的弹簧式天线，弹簧式天线包括密圈连接部以及疏圈本体部，密圈连接部的线圈螺距小于疏圈本体部的线圈螺距，与此对应，本发明专利技术还公开了一种用于高性能植入式RFID轮胎标签的制备方法。本发明专利技术公开的高性能植入式RFID轮胎标签及其制备方法，增加天线与PCB板的接触面积，使得天线与PCB板结合得更加牢靠，进而提高RFID轮胎标签的使用性能，同时提高了天线焊接效率。同时提高了天线焊接效率。同时提高了天线焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能植入式RFID轮胎标签及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子标签领域，尤其涉及一种高性能植入式RFID轮胎标签及其制备方法。

技术介绍

[0002]RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。为了保证对轮胎进行编号追溯，对轮胎全生命周期的各项质量及安全参数进行管控，现有技术通常将轮胎RFID电子标签植入轮胎内以实现轮胎的信息识别。从安全角度考虑，植入轮胎内的轮胎RFID电子标签不能影响轮胎的各项质量及安全参数。主要包括电子标签与轮胎橡胶的结合问题，即轮胎RFID电子标签植入轮胎后与轮胎形成一个整体，不产生气泡及脱层而影响轮胎质量；电子标签的重量不能影响轮胎动平衡质量问题，也就是要使电子标签封装后的体积及重量满足轮胎的动平衡及均匀性要求；从可靠性方面考虑，轮胎RFID电子标签植入到轮胎要承受轮胎生产及使用过程中的拉伸、高温、高压、曲挠形变，即轮胎使用环境不影响电子标签的可靠性，实现轮胎全生命周期使用；从读写距离方面考虑，植入轮胎内的轮胎RFID电子标签读取距离要满足后期轮胎使用管理需求。
[0003]中国专利文献公开号CN 102054194 B公开的RFID轮胎电子标签及其制造方法，提供一种采用弹簧式天线的电子标签结构，同时从各部件连接结构和加工方法提高RFID轮胎电子标签的鲁棒性，以保证该电子标签能够承受轮胎加工及使用过程中的高温、各种应力及曲挠形变，并且在轮胎的整个生命周期中不会与轮胎脱层，使其能在轮胎的全生命周期中与外部读写设备正常通讯。但是，上述RFID轮胎电子标签的弹簧式天线采用前后螺距一致的弹簧结构，使得弹簧式天线的端部与基板的接触面积较小，降低天线与基板结合的连接牢固性，从而降低标签的使用性能。其中，上述RFID轮胎电子标签为了改善天线焊接后的稳定性，需要在焊接时人为调整天线端部的螺距，使前端几个螺距相互固定紧靠，操作不便，降低焊接效率，且需要对天线端部的螺距结合方式统一变量参数，才能保证产品的性能保持一致，容易出现误差。同时，当轮胎长期处在高温高压等恶劣环境下进行使用使，由于天线的端部与基板相结合的位置容易因老化、开裂等问题，使前端几个螺距相结合的线圈逐渐分离并恢复原有螺距，从而减少天线与基板的接触面积，进一步降低连接牢固性，从而降低标签的使用性能。
[0004]中国专利文献公开号CN 105320984 A公开的用于橡胶轮胎内部的RFID装置及其安装方法，包括：射频芯片、射频芯片上的天线引脚、与天线引脚连接的天线，所述的射频芯片封装在表面圆滑的一封套中，所述天线引脚伸出封套，所述天线固定在天线引脚上。结合附图1或附图3可知，可知上述用于橡胶轮胎内部的RFID装置中的天线是从安装方式上对天线端部进行改进的，通过队天线前端的几个线圈进行压装并焊接固定，使得弹簧天线与天线引脚连接处的螺距适当减小，以增加接触面。但是，上述天线端部线圈只是在连接方式上进行改进，而非直接对天线端部线圈进行结构上的改进，容易因老化、开裂等问题，使得连
接处的天线端部线圈逐渐分离并恢复原有螺距，从而减少天线与基板的接触面积，进一步降低连接牢固性，从而降低标签的使用性能，且当天线受压变形时，其余部分螺距较大的天线受压后与天线引脚的接触面积较小，难以提高连接的可靠性，从而降低标签的使用性能。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种高性能植入式RFID轮胎标签，弹簧式天线采用变径工艺，使得弹簧结构的前后线圈螺距不一致，从而增加天线与PCB板的接触面积，使得天线与PCB板结合得更加牢靠，进而提高RFID轮胎标签的使用性能，同时提高了天线焊接效率。
[0006]与此相应，本专利技术另一个所要解决的技术问题在于提出一种用于高性能植入式RFID轮胎标签的制备方法，通过该方法使射频芯片、天线以及PCB板之间结合得更加牢靠，提高RFID轮胎标签的使用性能，同时提高RFID轮胎标签的制备效率，且保证RFID轮胎标签的成品质量更安全可靠。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供的一种高性能植入式RFID轮胎标签，包括射频芯片、两个天线以及PCB板，射频芯片设置于PCB板上，两个天线分别设置于PCB板的左右两侧，天线靠近PCB板的一端电连接至射频芯片，天线配置为呈螺旋状伸展的弹簧式天线，弹簧式天线包括密圈连接部以及疏圈本体部；弹簧式天线通过密圈连接部与PCB板相连接；密圈连接部的线圈螺距小于疏圈本体部的线圈螺距。
[0009]本专利技术优选的技术方案在于，PCB板上设有中央焊盘以及两个侧部焊盘；两个侧部焊盘以中央焊盘为中心呈对称分布；射频芯片的芯片底部连接至中央焊盘；射频芯片的引脚以及密圈连接部分别与侧部焊盘相连接且电导通。
[0010]本专利技术优选的技术方案在于，密圈连接部至少有4个螺距的弹簧线圈相互固定并设在侧部焊盘上。
[0011]本专利技术优选的技术方案在于，中央焊盘上开设有用于帮助射频芯片散热的开孔组。
[0012]本专利技术优选的技术方案在于，天线与射频芯片共轭匹配；弹簧式天线的线径为(0.15～0.35)
±
0.05mm；弹簧式天线的弹簧长度为28
±
5mm；弹簧式天线的外径为(1.0～1.4)
±
0.05mm；弹簧式天线的内径为(0.6～1.0)
±
0.05mm；密圈连接部的线圈螺距为(0.1～0.4)
±
0.05mm；密圈连接部的线圈圈数为5～10圈；疏圈本体部的线圈螺距为(0.5～1.0)
±
0.05mm。
[0013]本专利技术提供的一种用于高性能植入式RFID轮胎标签的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
[0014]S1：将PCB板装载在加工平台上，在PCB板上进行锡膏印刷，射频芯片放置到PCB板的中央焊盘以及侧部焊盘上进行芯片贴装，使射频芯片的引脚与锡膏连接，进入回流焊工序；
[0015]S2：将金属弹簧丝进行卷制处理、变径工艺处理、表面处理后，制成天线，天线配置为呈螺旋状伸展的弹簧式天线，弹簧式天线包括密圈连接部以及疏圈本体部；
[0016]S3：经步骤S2制备的弹簧式天线，通过模具与PCB板相配合并进行焊接，然后对PCB
板进行分板打磨，得到RFID轮胎标签，对RFID轮胎标签进行清洗后再进行涂胶工艺。
[0017]本专利技术优选的技术方案在于，在步骤S2中，表面处理具体为：对经过变径工艺处理后的金属弹簧丝进行表面热处理后，再进行电镀处理。
[0018]本专利技术优选的技术方案在于，在步骤S3中，涂胶工艺具体为：对经过清洗处理后的RFID轮胎标签进行胶黏剂底涂后烘干，再进行胶黏剂面涂后烘干。
[0019]本专利技术优选的技术方案在于，在步骤S3中，密圈连接部通过模具与侧部焊盘相结合，并通过焊接工序使密圈连接部的一端焊接在侧部焊盘内。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能植入式RFID轮胎标签，包括射频芯片(1)、两个天线(2)以及PCB板(3)，所述射频芯片(1)设置于所述PCB板(3)上，两个所述天线(2)分别设置于所述PCB板(3)的左右两侧，所述天线(2)靠近所述PCB板(3)的一端电连接至所述射频芯片(1)，其特征在于：所述天线(2)配置为呈螺旋状伸展的弹簧式天线，所述弹簧式天线包括密圈连接部(21)以及疏圈本体部(22)；所述弹簧式天线通过所述密圈连接部(21)与所述PCB板(3)相连接；所述密圈连接部(21)的线圈螺距小于所述疏圈本体部(22)的线圈螺距。2.根据权利要求1所述的高性能植入式RFID轮胎标签，其特征在于：所述PCB板(3)上设有中央焊盘(31)以及两个侧部焊盘(32)；两个所述侧部焊盘(32)以所述中央焊盘(31)为中心呈对称分布；所述射频芯片(1)的芯片底部连接至所述中央焊盘(31)；所述射频芯片(1)的引脚以及所述密圈连接部(21)分别与所述侧部焊盘(32)相连接且电导通。3.根据权利要求2所述的高性能植入式RFID轮胎标签，其特征在于：所述密圈连接部(21)至少有4个螺距的弹簧线圈相互固定并设在所述侧部焊盘(32)上。4.根据权利要求2所述的高性能植入式RFID轮胎标签，其特征在于：所述中央焊盘(31)上开设有用于帮助所述射频芯片(1)散热的开孔组(311)。5.根据权利要求1所述的高性能植入式RFID轮胎标签，其特征在于：所述天线(2)与所述射频芯片(1)共轭匹配；所述弹簧式天线的线径为(0.15～0.35)
±
0.05mm；所述弹簧式天线的弹簧长度为28
±
5mm；所述弹簧式天线的外径为(1.0～1.4)
±
0.05mm；所述弹簧式天线的内径为(0.6～1.0)
±
0.05mm；所述密圈连接部(21)的线圈螺距为(0.1～0.4)
±
0.05mm；所述密圈连接部(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元钦，周中伟，黄建波，
申请(专利权)人：福建钰辰微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：