平面内RFID天线制造技术

技术编号:5494942 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种装置和方法,提供用于集成到轮胎中的RFID装置。提供一种印刷电路板(PCB),在该PCB的相对端设置有凹槽,所述凹槽设置有引导部作为凹槽的一部分以用作引线,来将匹配的单螺距螺旋天线的端部引导到PCB上适当放置的通孔。通过使用具有天线引导通道和PCB保持定位元件的组装夹具来协助螺旋天线的穿入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本主题涉及用于集成在轮胎中的RFID (射频标签)装置。更具体地,本主题涉 及用于为这种装置提供改进的天线连接结构的RFID装置和方法。
技术介绍
电路被用于呈现特定的物理、化学和电因素的各种环境中,必须对电路进行保 护或设计以承受这些因素。本专利技术主要关注物理因素,例如导致老化的机械应力,反过 来会因电路特定部分的物理性损坏或弱化而导致电路故障。这种故障的典型的位置是连 到电路的电线、导线或其他导体的连接点处或其附近。在电线和连接到电路的导线可能 相对彼此移动或转动的情况下,在与电路的连接点处或其附近,电线可能受到集中的机 械应力和/或老化。机械应力,例如反复的弯曲或扭曲,可导致电线弱化直至发生损 坏。集成在轮胎或其他装置中的电子装置产生了潜在的优点,例如跟踪资产和测量 例如温度和压力等物理参数。为了本公开描述的目的,短语“集成在轮胎中”表示轮胎 和电子装置的任意组合,包括但不限于全部或部分地包入或粘附在轮胎中或轮胎的任何 部分中,或连接到轮胎的内表面或外表面。通常这些系统中很多依赖于无线数据链接与车辆外部的信息系统进行通信。这 种信息系统可包括,作为非限制示例的车载计算机系统、驾驶询问器、或手动询问器。 此外,通过这种无线数据链接进行通信的数据类型宽泛且各异,例如不仅包括上文提到 的温度和压力,还包括其他物理参数,例如轮胎转速以及对应于制造数据和许多其他信 息的数据。无论传输何种类型的数据,无线数据链接需要天线以连接到轮胎中的电子装 置。如果电子装置和/或天线粘附在轮胎的橡胶上,则由轮胎的制造过程或常规使用造 成的轮胎的挠曲可能导致天线与电子装置因破裂、损坏或老化而分离。美国专利No.7.196.616 (Sinnett等)公开了用于提供渐变刚度的、抗应力的 电连接的装置禾口方法(apparatus and methodology for providing a graduated stiffness, strain-resistant electrical connection)。 其中在导线周围和到电路的连接点附近配置 了一种材料,从而在连接点附近产生弹性递减或刚度渐变的区域。可在美国专利 No.7,102,499(Myatt)中获得轮胎电子系统的另一示例,其涉及用于轮胎的电子通信装 置,该装置包括连接到轮胎或嵌入到轮胎中的无线电装置和天线。美国专利申请公开US 2007/0274030A1 (Robert)也渉及一种轮胎电子装置,更具 体地公开了一种电子模块,其设计为与轮胎结合合为一体,包括功能装置、支撑件和至 少一个用于电连接到电线和用于机械地固定电线的装置的装置,该装置与电连接装置分 开,用于机械地将电线固定到支撑件。国际公开号为WO 2006/098710A1 (Sinnett等)的PCT申请涉及用于将天线或其他导电引线连接到电路的抗应力电连接。该公开的申请描述了与本文图2A和2B所述的 已知装置相似的技术,在下文中将与本主题进行对比描述。在JP2007049351A中描述了其他相似的主题,题目为“用于轮胎和充气轮胎的 电子标签”(Electronic Tag For Tire And Pneumatic Tire),作为具有连接到集成电路芯片的盘绕形天线的电子标签。该盘绕形天线包括双螺距缠绕部分,其中更高的螺距缠绕耦接 到集成电路芯片。美国专利No.6.836.253B2 (Strache等)描述了用于嵌入到包括轮胎的弹 性结构中的发射器或接收器单元。该单元可包括几种形式的天线,包括盘绕线结构。尽管研究了诸如轮胎电子系统中的RFID装置等各种轮胎电子装置的实现,且尽 管研究了各种方法来减轻电耦合点的应力,但没有出现过一种设计能如下文根据本技术 所呈现的那样总体涵盖所有需要的特性。
技术实现思路
考虑到现有技术中遇到的和本主体解决的已知特征,提出了一种改进的装置和 方法,以提供用于RFID装置的改进的天线结构及其电连接。在示例性配置中,提供了一种用于集成在轮胎中的RFID装置,其包括具有由相 对的端部和相对的侧部限定的上表面和下表面的印刷电路板(PCB)、所述PCB的上表面 上的多个导电迹线、在PCB的一端形成的凹槽、从上表面到下表面穿过PCB的镀金通 孔、在所述PCB的上表面环绕所述通孔的导电迹线元件、电耦合到多个导电迹线的迹线 元件、围绕位于所述PCB下表面的所述通孔并在PCB的侧部方向延伸预定距离的导电焊 垫,以及具有位于凹槽中并位于PCB的上表面限定的平面内的端部的天线元件,其中端 部的一部分穿过从上表面穿到下表面的通孔,并电连接到围绕PCB下表面的通孔的导电 迹线元件。根据本主题的某些实施例的方面,提供了用于组装RFID装置的方法,包括提供 具有上表面和下表面、相对的端部、和相对的侧部的印刷电路板(PCB);提供单螺距螺 旋天线元件;在相对的端部中形成凹槽,以使凹槽部分配置为具有与螺旋天线元件的单 螺距相对应的螺距的引导部分;提供在PCB中定位为与单螺距螺旋天线元件的螺距相对 应的镀金通孔;提供包括用于PCB的支撑件和保持结构的组装夹具;在组装夹具的表面 提供天线支撑通道;将PCB保持在组装夹具上并暴露下表面;将天线元件放置在支撑通 道中;通过在支撑通道中旋转并推进天线元件,将天线元件的端部穿过通孔进入PCB; 以及将天线的端部焊接在位于PCB下表面的镀金通孔的部分以形成组装的装置。本主题的其他目的和优点将通过本文的详细描述来阐述或呈现给本领域技术人 员。同时,应进一步认识到特别描述、提及的和讨论的特征及其元件的修改和变化可在 本专利技术的不同实施例和应用中实践,而不超出本主题的实质和范围。变化可包括,但不 限于那些描述的、参考的、或讨论的手段、特征或步骤的等价替换,以及各个部分、特 征、步骤等的功能的、操作的、或位置的反转等。进一步地,应理解本主题的不同的实施例,以及不同的目前优选的实施例可包 括目前公开的特征、步骤、或元件的各种组合或配置,或其等价物(包括没有明确地在 附图中显示或在该附图的详细描述中陈述的特征、部件或步骤或配置的组合)。本主题的 没必要在
技术实现思路
部分描述的其他实施例可包括并组合上述概括的对象中提到的特征、 部件、或步骤的方面,和/或在本身申请中另外讨论的其他特征、部件或步骤的各种组 合。本领域技术人员可通过阅读下文更好地理解这些及其他实施例的方面的特征。附图说明本说明书针对本领域技术人员对本专利技术进行了全面充分的描述,包括最优模 式,参考附图如下图1A图示了根据本技术的结合在轮胎中的示例性RFID装置的俯视图;图1B图示了从图1A的箭头1B-1B的角度看到的RFID装置的放大的侧视图;图1C图示了图1A的装置的仰视图;图1D图示了根据本技术的印刷电路板(PCB)的放大图,以描述PCB的独特方 面;图2A图示了用于与本技术作对比的已知的RFID装置;图2B图示了从图2A的2B-2B箭头角度看到的图2A的RFID装置的放大的侧视 图;以及图3图示了用于本主题的装置的示例性组装方法,其描述了使用排列的夹具组 件。本说明书和附图中重复使用的附图标记指代本专利技术相同或近似的特征或元件。 具体实施例方式如
技术实现思路
部分所述,本主题具体涉及一种装置和方法,用于提供用于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于集成在轮胎中的RFID装置,包括:  印刷电路板(PCB),具有由相对的端部和相对的侧部限定的上表面和下表面;  多个导电迹线,位于所述PCB的上表面;  凹槽,形成于所述PCB的一端;  镀金通孔,从所述PCB的上表面穿透到下表面;  导电迹线元件,在所述PCB的上表面环绕所述通孔,该导电迹线元件电耦合到所述多个导电迹线;  导电焊垫,在所述PCB的下表面环绕所述通孔,并在所述PCB的侧部的方向上延伸预定距离;以及  天线元件,具有位于所述凹槽中且位于由所述PCB的上表面限定的平面内的端部,其中该端部的一部分穿过从所述上表面到所述下表面的所述通孔,并电连接到在所述PCB的下表面上围绕所述通孔的导电迹线元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:JC辛尼特H詹姆斯
申请(专利权)人:米其林研究和技术股份有限公司米其林技术公司
类型:发明
国别省市:CH

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