用于轮胎的电子装置的天线制造方法及图纸

天线（12）包括芯（18），并且旨在被集成在轮胎的大量橡胶之内。天线（12）包括用于传导电磁信号的层（20），所述层（20）由覆盖芯（18）的铜组成，以及覆盖传导层（20）并旨在将橡胶与覆盖绝缘层（22）的层化学地绝缘的化学绝缘层（22）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于轮胎的电子装置领域。
技术介绍
包括连接到电子元件(例如芯片)的两个天线、所述电子元件安装在支撑板上的电子装置在相关技术中是公知的。每个天线具有大致为螺旋状的形状。每个天线包括被直接地涂覆有黄铜镀层的钢芯，黄铜是铜和锌的合金，铜和锌的比例分别约为75%和25%。众所周知，对于这样的天线，电磁传导主要通过集肤效应发生，也就是说，电磁传导主要是在天线的外层发生。集肤深度尤其取决于辐射的频率和传导层的构成材料。举个例子，对于UHF频率(例如915MHz)，对于银的集肤深度为2.1 μ m，对于铜为2. 2 μ m并且对于黄铜为4. 4 μ m。为了制造该天线，从存储盘架展开的裸丝状芯通过对其进行可塑性地变形而形成，以便使其呈螺旋状的形状。然后，使裸螺旋状芯被涂覆有黄铜镀层。涂覆步骤在电解液中执行。如上文所回顾的，对于在UHF频率的涂覆有黄铜的天线的最佳操作，涂覆层的厚度必须不小于4微米。此外，由于芯的螺旋状几何形状，涂覆所述芯的条件是难以控制的，尤其是在圈的内部。而且，由于其由合金制成，难以精确地控制其成分，并且需要对沉积工艺的参数(电流、通过电解液的时间和电解液的成分)进行精确的调节。总之，沉积物的质量以及必要的厚度导致了相对长的沉积时间，所述沉积时间在产品的成本方面具有主要的影响
技术实现思路
本专利技术的目的是提供工业上稳定并成本低的工艺，使得能够获得具有最佳特性的天线。为了满足该目标，本专利技术的一个主题是包括芯的天线，所述天线旨在被集成到橡胶化合物内，尤其是轮胎，所述天线包括-电磁信号传导层，所述电磁信号传导层由涂覆芯的铜制成；以及-化学隔离层，所述化学隔离层涂覆传导层，旨在将橡胶与隔离层涂覆的层化学隔离，并由与构成传导层的材料不同的材料制成。使用具有两个独立的功能的层，即传导功能和化学隔离功能，使得能够在一方面根据它们的特性分别地对每个功能选择合适的材料，并且在另一方面优化层的厚度和针对每个层的沉积的工艺参数(电流、通过电解液的时间或通过速度、电解液的成分)，并且也减少与涂覆芯相关的成本。通过集肤效应，传导层用来在天线和连接至其上的电子元件之间传导电磁信号。传导层由可以与轮胎的橡胶发生反应的铜制成。在两者之间的直接接触将引起传导层恶化和电子功能的最终丢失以及围绕天线的橡胶的老化。化学隔离层相对于橡胶在化学上是惰性的。化学隔离层因而能够阻止在传导层与周围的橡胶之间的化学反应。特别地，传导层由铜制成，化学隔离层作为阻止化学物质从临近的橡胶化合物迁移的屏障，例如它阻止了铜的硫化。基本纯净的金属为以大于95%的比例包括所述金属的金属，最多5%的剩余物仅仅构成与制造金属或合金的工艺相关联的杂质。需要引用的是，金属沉积步骤对于例如铜的基本纯净的金属的效率远高于对于例如黄铜的金属合金的效率。根据天线的某些可选择的特征-芯由钢制成；-传导层直接地涂覆芯。作为变体，裸芯可以被涂覆有置于裸芯和传导层之间的一个或多个中间层。在另一变体中，裸芯可以被涂覆有多个传导层，每个传导层由铜制成。在该另一个变体中，传导层之一可以直接地涂覆芯，或者将中间层置于裸芯和该传导层之间。-化学隔离层由基本纯净的金属或金属合金制成，例如在锌、镍、锡和黄铜中选择。在使用基本纯净的金属时，涂覆步骤的效率高得多。此外，这些金属或黄铜相对于橡胶在化学上是惰性的，并且提供了化学隔离层到传导层的良好的粘合。此外，在锌或镍的情况下，它们提供了化学隔离层到橡胶的良好的粘合。而且，这些金属或黄铜使得天线能够简单地连接到例如芯片的电子元件，这归功于它们可焊接的属性；通常由至少两种不同的金属制成金属合金的较大一部分，也就是说总共构成超过合金重量的50%的重量，并且附加成分(additifs)根据其用途为合金提供了特殊的属性；-化学隔离层直接地涂覆传导层。作为变体，传导层可以被涂覆有置于传导层和化学隔离层之间的一个或多个中间层。在另一个变体中，传导层可以被涂覆有多个化学隔离层，每个化学隔离层均由基本纯净的金属或金属合金制成，例如从锌、镍、锡和黄铜中选择。在这个其他变体中，化学隔离层之一可以直接地涂覆传导层，或者将中间层置于传导层和该化学隔离层之间；-传导层的总厚度大于2微米，优选地在4微米和5微米之间。如果天线包括多个传导层，总厚度为每个传导层的厚度之和；-化学隔离层的总厚度大于O.2微米，优选地在O. 4微米和O. 6微米之间。如果天线包括多个化学隔离层，总厚度为每个化学隔离层的厚度之和；-天线包括用于天线的外部粘合层，以粘合到涂覆化学隔离层的橡胶。顾名思义，该粘合层确保在交联橡胶化合物的步骤后在临近的橡胶化合物与天线之间的持久而紧密的接触；-外部粘合层直接地涂覆化学隔离层。作为变体，化学隔离层可以涂覆有置于化学隔离层和粘合层之间的一个或多个中间层。在另一个变体中，化学隔离层可以涂覆有多个粘合层，每个粘合层由至少一种基本纯净的金属制成，例如在锌和镍中选择，或者由金属合金制成，例如黄铜，或者包括非金属粘合剂。根据该另一个变体，化学粘合层之一可以直接地涂覆化学隔离层，或者将中间层置于化学隔离层和该粘合层之间；-在一个实施方案中，外部粘合层包括非金属粘合剂；-在另一个实施方案中，外部粘合层由基本纯净的金属或金属合金制成，例如在锌、镍和黄铜中选择。这些金属能够使天线粘附在周围的橡胶上；以及-天线包括至少一个螺旋状的部分。优选地，天线旨在被集成在轮胎内。在轮胎的运行期间，后者要经受被传递至天线的应力和变形。螺旋状的形状使得能够提高天线相对于天线经受的应力的耐久性。这是因为螺旋状的形状赋予天线以柔韧性，柔韧性使其能够变形而没有断裂风险，所述断裂在一方面将使电子功能失效，另一方面将冒着破坏轮胎的风险。优选地，螺旋状的部分的外径为1. 2mm，并且螺旋状的部分的间距为每厘米13圈。本专利技术的另一个主题是包括电子元件和连接到电子元件的至少一个天线的电子装置，所述天线如上文所定义的那样。本专利技术也涉及包括如上文所定义的天线或者如上文所定义的电子装置的轮胎。最后，本专利技术涉及用于制造包括芯的天线的工艺，天线旨在被集成在橡胶化合物内，其中-芯被涂覆有电磁信号传导层；以及-传导层被涂覆有化学隔离层，化学隔离层旨在将橡胶与所述化学隔离层涂覆的层化学隔离，并由与构成传导层的材料的不同的材料制成。根据工艺的某些可选择的特征-在实施的一个方法中，具有丝状形状的所述芯涂覆有传导层和所述化学隔离层，并且在涂覆步骤后，被涂覆的芯的至少一部分进行可塑性地变形。通过在其可塑性的变形之前(也就是说在芯仍具有丝状形状时)涂覆所述芯而提高涂覆步骤的效率。这是因为，由于芯具有丝状形状，每个镀层可以一致并均匀地覆盖天线的芯。因此，每个涂覆步骤相对地快速，从而限制每层的厚度并减少每个涂覆步骤的能量消耗，与此同时还提高涂覆的质量。因此，由此获得的天线是功能性的(fonctionnelle)。-此外，工艺是连续的，也就是说涂覆步骤能够覆盖丝状芯的大部分长度，然后将所述丝状芯定长切割。因此，不同于批量生产，根据本专利技术的工艺能够确保产品的稳定质量，并且减少人工干预并因此减少成本。在实施的另一个方法中，将芯的至少一部分进行可塑性地变形，在变形步骤后，芯被涂覆有传导层和化学隔离层。附图说明通过阅读仅通过非限制性实例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.11 FR 10565691.一种包括芯(18 )的天线(12 )，所述天线(12 )旨在被集成在橡胶化合物内，尤其是轮胎，其特征在于所述天线(12)包括 电磁信号传导层(20)，所述电磁信号传导层(20)由涂覆所述芯(18)的铜制成；以及 化学隔离层(22)，所述化学隔离层(22)涂覆传导层(20)，旨在将橡胶与隔离层(22)涂覆的层化学隔离，并由与构成传导层(20)的材料不同的材料制成。2.根据权利要求1所述的天线(12)，其中所述芯由钢制成。3.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，其中传导层(20)直接地涂覆所述芯(18)。4.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，其中化学隔离层(22)直接地涂覆传导层(20)。5.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，其中化学隔离层(22)由基本纯净的金属或者金属合金制成，例如从锌、镍、锡和黄铜中选择。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，其中传导层(20)的总厚度大于2微米，优选地在4微米和5微米之间。7.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，其中化学隔离层(22)的总厚度大于O. 2微米，优选地在O. 4微米和O. 6微米之间。8.根据前述权利要求中的任意一项所述的天线(12)，包括用于所述天线(12)的外部粘合层(24)，以粘合到涂覆化学隔离层(22)的橡胶。9.根据权利要求8所述的天线(12)，其中所述外部粘合层(24)直接地涂覆化学隔离层(22)。10.根据权利要求8或9所述的天线(12)，其中所述外部粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·罗伯特，J·C·辛尼特，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：
国别省市：