一种标签天线和铅封标签的制作方法

1.本实用新型涉及超高频电子标签技术领域，尤其涉及一种标签天线和铅封标签。


背景技术：

2.铅封是货物装入集装箱并正确地关闭箱门后，由操作人员施加的类似于锁扣的设备，以防货物被窃用或者倒换。然而，随着现代物流的快速发展，诸多物流铅封原始的封装功能已不再能满足现代物流企业的需求。因为在货物运输过程中，很多时候都需要对用铅封捆绑的物品的相关信息进行准确辨识、快速认证，以备溯源追踪之用。
3.目前，大多铅封采用的信息辨识方法依旧比较简单，比如在铅封上激光雕刻物品信息或雕刻普通的条码，针对此类铅封，需要操作人员人工单个操作识别，信息获取速度很慢，效率极低，还容易出错，而且激光雕刻的物品信息或雕刻的条码不可以重复改写，无法完成对跟踪的数据信息进行即时更新的实际需要。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种标签天线，信息可识别距离长，可靠性高、不易失密，能够满足对跟踪的数据信息进行即时更新的实际需要。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种标签天线，包括：
6.匹配环以及分别设置于所述匹配环两侧的第一震荡臂和第二震荡臂，所述第一震荡臂与所述第二震荡臂分别与所述匹配环相连；
7.所述匹配环、所述第一震荡臂和所述第二震荡臂位于同一平面内；
8.所述第一震荡臂和所述第二震荡臂为对称结构，其中，所述第一震荡臂包括第一水平矩形块，所述第一水平矩形块连接于所述匹配环的第一连接端，所述第一水平矩形块远离所述第一连接端的一端连接于第一垂直矩形块，所述第一垂直矩形块远离所述第一水平矩形块的一端连接于第二水平矩形块，所述第二水平矩形块还依次与第三水平矩形块和第四水平矩形块并排布置；
9.所述第二水平矩形块与所述第三水平矩形块错位设置，形成第一错位区域，所述第一错位区域上布置有第二垂直矩形块；
10.所述第三水平矩形块与所述第四水平矩形块错位设置，形成第二错位区域，所述第二错位区域上布置有第三垂直矩形块，所述第三垂直矩形块、所述第四水平矩形块、所述第三水平矩形块和所述第二垂直矩形块构成第一u形槽；
11.所述第三垂直矩形块远离所述第四水平矩形块的一端连接于一短连接块，所述短连接块的另一端连接于第四垂直矩形块，所述第三垂直矩形块、所述短连接块和所述第四垂直矩形块构成第二u形槽；
12.所述第四水平矩形块远离所述第三水平矩形块的表面在靠近所述第三垂直矩形块的一端设置有第五垂直矩形块，所述第五垂直矩形块远离所述第四水平矩形块的一端还布置有第五水平矩形块。
13.在一些实施例中，所述匹配环为多边形、椭圆形和圆形中的一种。
14.在一些实施例中，所述第一水平矩形块与所述第一垂直矩形块的连接处、所述第一垂直矩形块与所述第二水平矩形块的连接处、所述第三水平矩形块与所述第四水平矩形块的连接处以及所述第五垂直矩形块与所述第五水平矩形块的连接处均设置有一短连接块，以使所述连接处构成平滑连接。
15.在一些实施例中，所述第二垂直矩形块远离所述第三水平矩形块的一端还设置有一短连接块。
16.在一些实施例中，所述短连接块为矩形、三角形和多边形中的一种。
17.在一些实施例中，所述标签天线的尺寸为46x26mm。
18.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种铅封标签，所述铅封标签包括外壳、芯片线路层以及基材层，其中，
19.所述芯片线路层包括rfid芯片以及标签天线，所述rfid芯片设置于所述标签天线上；
20.所述标签天线为如任一实施例所述的标签天线，所述标签天线设置于所述基材层上。
21.在一些实施例中，所述铅封标签还包括不锈钢金属扎带，所述不锈钢金属扎带一端设置在所述外壳的内部，另一端位于所述外壳的外部。
22.在一些实施例中，所述rfid芯片与所述标签天线倒封装连接。
23.在一些实施例中，所述基材层的形状为多边形、椭圆形和圆形中的一种。
24.本实用新型的有益效果在于，区别于现有技术，本实用新型实施例提供的标签天线包括匹配环以及分别设置于所述匹配环两侧的第一震荡臂和第二震荡臂，所述第一震荡臂与所述第二震荡臂分别与所述匹配环相连；所述匹配环、所述第一震荡臂和所述第二震荡臂位于同一平面内；所述第一震荡臂和所述第二震荡臂为对称结构，其中，所述第一震荡臂包括第一水平矩形块，所述第一水平矩形块连接于所述匹配环的第一连接端，所述第一水平矩形块远离所述第一连接端的一端连接于第一垂直矩形块，所述第一垂直矩形块远离所述第一水平矩形块的一端连接于第二水平矩形块，所述第二水平矩形块还依次与第三水平矩形块和第四水平矩形块并排布置；所述第二水平矩形块与所述第三水平矩形块错位设置，形成第一错位区域，所述第一错位区域上布置有第二垂直矩形块；所述第三水平矩形块与所述第四水平矩形块错位设置，形成第二错位区域，所述第二错位区域上布置有第三垂直矩形块，所述第三垂直矩形块、所述第四水平矩形块、所述第三水平矩形块和所述第二垂直矩形块构成第一u形槽；所述第三垂直矩形块远离所述第四水平矩形块的一端连接于一短连接块，所述短连接块的另一端连接于第四垂直矩形块，所述第三垂直矩形块、所述短连接块和所述第四垂直矩形块构成第二u形槽；所述第四水平矩形块远离所述第三水平矩形块的表面在靠近所述第三垂直矩形块的一端设置有第五垂直矩形块，所述第五垂直矩形块远离所述第四水平矩形块的一端还布置有第五水平矩形块。
25.以上各垂直矩形块和各水平矩形块按照一定的设计形态排列分布，构成至少两个u形槽，使得该标签天线的效率增强，信息可识别距离长，可靠性高、不易失密，能够满足对跟踪的数据信息进行即时更新的实际需要。
附图说明
26.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
27.图1是本实用新型一实施例提供的标签天线整体结构示意图；
28.图2是本实用新型一实施例提供的标签天线中第一震荡臂的结构划分示意图；
29.图3是本实用新型一实施例提供的铅封标签的结构示意图；
30.图4是本实用新型一实施例提供的铅封标签中芯片线路层的结构示意图；
31.图5是本实用新型另一实施例提供的铅封标签的结构示意图。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”和“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
34.图1示例性的示出了标签天线的一种整体结构，请参照图1，本实用新型实施例提供一种标签天线100，该标签天线100包括匹配环10、第一震荡臂20和第二震荡臂30，第一震荡臂20与第二震荡臂30分别设置于匹配环10的两侧且与匹配环10相连。
35.第一震荡臂20与第二震荡臂30分别设置于匹配环10的两侧且与匹配环10相连时，匹配环10、第一震荡臂20和第二震荡臂30位于同一平面内。
36.为了便于说明标签天线100的结构划分，人为地将第一震荡臂20详细划分为多个矩形块，请参照图2，第一震荡臂20和第二震荡臂30为对称结构，其中，第一震荡臂20包括第一水平矩形块201，第一水平矩形块201连接于匹配环10的第一连接端，第一水平矩形块201远离第一连接端的一端连接于第一垂直矩形块206，第一垂直矩形块206远离第一水平矩形块201的一端连接于第二水平矩形块202，第二水平矩形块202还依次与第三水平矩形块203和第四水平矩形块204并排布置。
37.第二水平矩形块202与第三水平矩形块203错位设置，形成第一错位区域，第一错位区域上布置有第二垂直矩形块207。
38.第三水平矩形块203与第四水平矩形块204错位设置，形成第二错位区域，第二错位区域上布置有第三垂直矩形块208，第三垂直矩形块208、第四水平矩形块204、第三水平矩形块203和第二垂直矩形块207构成第一u形槽20a。
39.第三垂直矩形块208远离第四水平矩形块204的一端连接于一短连接块211，短连接块211的另一端连接于第四垂直矩形块209，第三垂直矩形块208、短连接块211和第四垂直矩形块209构成第二u形槽20b。
40.第四水平矩形块204远离第三水平矩形块203的表面在靠近第三垂直矩形块208的一端设置有第五垂直矩形块210，第五垂直矩形块210远离第四水平矩形块204的一端还布
置有第五水平矩形块205。
41.在一些实施例中，第一震荡臂20和第二震荡臂30中还包括除短连接块211的多个短连接块，短连接块可以起到连接导通标签天线100的作用，同时使得各个矩形块的连接处构成平滑连接。
42.比如把上述各垂直矩形块与对应设置的水平矩形块连接，具体的，请参照图2，第一水平矩形块201与第一垂直矩形块206的连接处设置有一个短连接块212；第一垂直矩形块206与第二水平矩形块202的连接处设置有一个短连接块213；第三水平矩形块203与第四水平矩形块204的连接处设置有一个短连接块214；第五垂直矩形块210与第五水平矩形块205的连接处设置有一个短连接块215。
43.同时，短连接块还可以起到调频的作用，用来匹配标签天线100的频率达到指定频点，比如，在第二垂直矩形块207远离第三水平矩形块203的一端设置有一个短连接块216，请参照图2，该短连接块216起到调频的作用。
44.短连接块可以是矩形、三角形和多边形中的一种，请参照图2，短连接块201为多边形，短连接块202为多边形，短连接块203为多边形，短连接块204为多边形，短连接块205为三角形，短连接块206为多边形。
45.在一些实施例中，第一震荡臂中第一水平矩形块21的宽度为1.00mm，长度为5.18mm；第二水平矩形块22的宽度为2.50mm，长度为4.26mm；第三水平矩形块23的宽度为6.50mm，长度为6.73mm；第四水平矩形块24的宽度为1.50mm，长度为7.98mm；第五水平矩形块25的宽度为1.50mm，长度为2.97mm。
46.第一震荡臂中第一垂直矩形块26的宽度为1.00mm，长度为18.14mm；第二垂直矩形块27的宽度为2.47mm，长度为4.00mm；第三垂直矩形块28的宽度为1.00mm，长度为12.00mm；第四垂直矩形块29的宽度为1.00mm，长度为24.00mm；第五垂直矩形块30的宽度为4.47mm，长度为11.00mm。
47.第一震荡臂20与第二震荡臂30为对称结构，因此，关于第二震荡臂30的结构此处不再赘述。
48.在一些实施例中，匹配环的形状可以是多边形、椭圆形和圆形中的一种。在本实施例中，匹配环的形状为多边形，请参照图1和图2。
49.为了提高标签天线的共轭匹配性能，可以适当调整匹配环的大小，具体的，本实施例中的匹配环为多边形，匹配环的大小为13.3x5.94mm，匹配环的环内尺寸为11.3x3.94mm。
50.为了进一步提高标签天线的共轭匹配性能，在一些实施例中，第一震荡臂30和第二震荡臂40中的垂直矩形块和水平矩形块的数量和尺寸可根据实际使用需要做出适当的调整，比如，增加或者减少垂直矩形块和水平矩形块的数量，增大或者减小垂直矩形块和水平矩形块的尺寸。其中，u形槽的数量和深度也会随调整后的垂直矩形块和水平矩形块的数量和尺寸得到对应的调整，在本实施例中，标签天线的尺寸为46x26mm。
51.在一些实施例中，标签天线可以采用偶极子天线设计，偶极子天线具有剖面薄、重量轻、体积小、成本低、便于集成和组成阵列等优点，应用性能良好。
52.具体的，标签天线采用铝金属材料制成，在另一些实施例中，标签天线也可以采用金属铜等材料制成。
53.本实用新型实施例还提供一种铅封标签200，包括外壳40、芯片线路层50和基材层
60，请参照图3。
54.具体的，芯片线路层50包括rfid芯片51以及上述各实施例中的标签天线100，rfid芯片51设置在标签天线100上，请参照图4。
55.rfid芯片51采用晶圆工艺制成，一般的，rfid芯片51可以是超高频芯片u code 8，u code 8使得rfid识别技术更加容易和有效，功耗更低、运行更快速，能自动地相应多种读取设备的询问。
56.在另一些实施例中，rfid芯片51也可以是超高频芯片u code 9。
57.通过调整标签天线100的结构来调整标签天线100的阻抗，具体的，可以调整匹配环10的大小以及第一震荡臂20和第二震荡臂30中的u形槽20a和20b的深度来使标签天线100与rfid芯片51阻抗匹配，使得回波损耗较小，标签效率增强，读距较远。
58.在一些实施例中，基材层60可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(ethylene terephthalate，pet)，pet的冲击强度大，耐折性好，有较好的耐化学试剂性能，在本实施例中，pet作为基材层60的柔性基板，主要用于承载标签天线100，即标签天线100设置于基材层60上，请参照图4。
59.具体的，基材层60的形状可以为多边形、椭圆形和圆形中的一种。
60.为适应柔性基板材料，一般采用倒封装工艺将rfid芯片51与标签天线100连接，匹配环10上设置有定位点11，请参照图2，用于在倒封装工艺中定位rfid芯片51。倒封装工艺具有高性能、低成本、微型化、高可靠性的特点，倒封装的键合材料要以导电胶来实现rfid芯片51与标签天线100焊盘的互连。
61.在另一些实施例中，rfid芯片51与标签天线100连接时也可以采用绑线工艺，以很细的金属线将标签天线100连接到rfid芯片51的焊盘与晶圆凸点。
62.芯片线路层50通过铝蚀刻工艺设置在基材层60上，进一步的，可以通过超声波热压成型工艺将设置有芯片线路层50的基材层60热压包裹在铅封标签200的内部。
63.在一些实施例中，外壳40采用注塑材料注塑制成，比如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene,abs)，abs是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子结构材料。
64.为了防止铅封标签200在恶劣环境中被损坏，避免影响标签天线100的信息读取功能，在外壳40的外部还可以设置一透明保护层41，请参照图5。
65.透明保护层41设置在外壳40的外部，使得铅封标签200具有更高的防护等级，增大了该铅封标签的应用范围，比如ip65防护等级，ip65防护等级表示该铅封标签可完全防止灰尘进入，防喷水。
66.在一些实施例中，透明保护层41的材质可以是abs或者聚酰胺(polyamide，pa)，即俗称的尼龙。
67.在一些实施例中，铅封标签200还包括不锈钢金属扎带70，请参照图5，不锈钢金属扎带70设计有止退功能，用于防盗防窃。
68.具体的，不锈钢金属扎带70的一端在铅封标签200的内部形成一倒扣，以构成一个闭合回路，使用时的不锈钢金属扎带70会越收越紧，无法倒退，以起到较好的捆扎性能，不锈钢金属扎带70的一端设置在铅封标签200的内部时，另一端位于铅封标签200的外部。
69.不锈钢金属扎带一方面由于不受被捆扎物体形状和尺寸的限制，简化了传统抱箍
的复杂性，另一方面不锈钢金属扎带具有的良好的紧固性能且耐高温和耐化学试剂，能够较好的保证被捆扎物体的安全。
70.本实用新型实施例提供的铅封标签200具有唯一用户身份证明识别码(user identification，uid)，且储存区的电子产品编码(electronic product code，epc)具有可编码的特性，采用固定式标签专业测试设备读距达到12m以上，信息可识别距离长，可靠性高、不易失密，能够满足对跟踪的数据信息进行即时更新的实际需要。
71.需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。