特許 7492604 ＲＦＩＤタグ及びその加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-21

(45)【発行日】2024-05-29

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグ及びその加工方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/077 20060101AFI20240522BHJP

【ＦＩ】

G06K19/077 232

G06K19/077 252

G06K19/077 212

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022563970

(86)(22)【出願日】2021-04-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-23

(86)【国際出願番号】 CN2021087822

(87)【国際公開番号】W WO2021238497

(87)【国際公開日】2021-12-02

【審査請求日】2022-12-14

(31)【優先権主張番号】202010470302.0

(32)【優先日】2020-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】520167634

【氏名又は名称】青▲島▼海威物▲聯▼科技有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】517095962

【氏名又は名称】▲軟▼控股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】董▲蘭▼▲飛▼

(72)【発明者】

【氏名】姚永

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼海▲軍▼

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０１１１８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５１９２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１５８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５４１２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５３６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３８６２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ構造に適用するためのＲＦＩＤタグであって、
基板（１０）と、
前記基板（１０）に設置され、リーダーによって識別するように所定のコードを有するチップ（２０）と、
前記チップ（２０）と前記リーダーとの間で無線周波数信号を伝送するために前記チップ（２０）に通信可能に接続されるアンテナ（３０）と、を備え、
前記基板（１０）には、接続部（１１）が設けられ、前記接続部（１１）は接続孔又は接続溝で、前記アンテナ（３０）は、前記接続部（１１）を介して前記基板（１０）に接続されており、
前記接続部（１１）は一側に係合部（１１１）を備え、前記アンテナ（３０）の一端に接続端（３１）が設けられ、前記接続端（３１）は前記接続部（１１）内に挿入して設置され、前記係合部（１１１）は前記接続部（１１）内に前記接続端（３１）を位置決めするために用いられ、
前記アンテナ（３０）は螺旋構造であり、前記係合部（１１１）は傾斜面であり、前記接続端（３１）を前記接続部（１１）内に押止させるように前記傾斜面は前記螺旋構造に嵌合接続されている、ことを特徴とするＲＦＩＤタグ。

【請求項2】

前記傾斜面は、前記チップ（２０）から離れた前記接続部（１１）側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項3】

前記傾斜面に近い前記基板（１０）の一端に第１の側面（１２）が設けられ、前記第１の側面（１２）は、前記傾斜面に平行に設けられることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項4】

前記傾斜面と前記第１の側面（１２）との間の距離は、前記アンテナ（３０）のピッチ以下であることを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤタグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ技術分野に関し、具体的には、ＲＦＩＤタグ及びその加工方法に関する。

【0002】

本出願は、2020年5月28日に中国国家知識産権局に提出され、出願番号は202010470302．0であり、発明名称は「ＲＦＩＤタグ及び加工方法」である中国特許出願の優先権を主張するものである。

【背景技術】

【0003】

ＲＦＩＤ(無線周波数識別：Radio Frequency Identification）は非接触自動識別技術であり、無線周波数信号を介して目標対象物が自動的に識別され、関連データが得られ、識別作業は手動の介入を必要とせず、様々な厳しい環境で作業することができる。ＲＦＩＤ技術は、高速移動物体を識別することができ、複数のタグを同時に識別することができ、操作は迅速で便利である。ＲＦＩＤシステムは、基板、アンテナ、チップからなるタグと、タグ情報の読み取り及び書き込み装置であるリーダーと、アンテナタグとリーダーとの間で無線周波数信号を送受信するリード・ライト・アンテナとの３つの部分から構成される。

【0004】

具体的に取付、使用する時、ＲＦＩＤシステムにおける基板とアンテナとを重ねて一緒に半田付けし、その後、ゴム製品に移植する。しかし、ゴム製品が製造や使用において変形を発生し、構造的撓みや変形現象が現れ、アンテナと基板との間の接続の信頼性が低く、分離し易くなる。一度アンテナと基板が分離された後、リーダーはゴム製品の情報を読み取ることができず、とても不便である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の主な目的は、先行技術のＲＦＩＤタグにおける基板とアンテナの接続の信頼性が低いという問題を解決するためにＲＦＩＤタグ及びその加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一方面の発明は、ゴム製品に適用するためのＲＦＩＤタグが提供され、該ＲＦＩＤタグは、基板と、チップと、アンテナとを備え、チップは基板上に設けられ、チップはリーダーによって識別するように所定のコードを有する。アンテナは、チップとリーダーとの間で無線周波数信号を送受信するためにチップと通信可能に接続されている。基板は、さらに接続部が設けられ、接続部は、接続孔又は接続溝であり、アンテナは、接続部を介して基板に接続されている。

【0007】

本発明の一つの実施形態では、接続部は複数であり、アンテナは複数であり、複数のアンテナは複数の接続部にそれぞれ対応して接続される。

【0008】

本発明の一つの実施形態では、接続部は２つであり、２つの接続部はそれぞれ基板の対向側の端部に設けられ、チップは２つの接続部の間の基板上に位置し、アンテナの一端は接続部に接続され、アンテナの他端はチップから離れる方向に延在して設置されている。

【0009】

本発明の一つの実施形態では、接続部の一側には係合部が設けられ、アンテナの一端には接続端が設けられ、接続端は接続部内に挿入して設置され、係合部は接続部内に接続端を位置決めるために使用される。

【0010】

本発明の一つの実施形態では、アンテナは螺旋構造であり、係合部は傾斜面であり、接続端を接続部内に押止させるように傾斜面は螺旋構造に嵌合接続されている。

【0011】

本発明の一つの実施形態では、傾斜面はチップから離れた接続部側に設けられる。

【0012】

本発明の一つの実施形態では、傾斜面に近い基板一端に第１の側面が設けられ、前記第１の側面は、傾斜面に平行に設けられる。

【0013】

本発明の一つの実施形態では、傾斜面と第１側面との間の距離は、アンテナのピッチ以下である。

【0014】

本発明の一つの実施形態では、アンテナの一端には接続端が設けられ、接続端は接続部内に挿入して設置され、基板に半田付けして接続される。

【0015】

本発明の一つの実施形態では、アンテナは螺旋構造であり、アンテナは信号伝送部をさらに備え、信号伝送部は無線周波数信号を送受信するために用いられ、接続端のピッチは前記信号伝送部のピッチと異なる。

【0016】

本発明の他の発明は、ＲＦＩＤタグの加工方法が提供され、以下のステップを含む。即ち、プレファブ型に基板が載置して固定され、基板のパッドにはんだペーストを塗布するステップＳ１と、チップをパッドに取り付け、アンテナの一端を基板の接続部内に固定し、接続部は接続孔又は接続溝であるステップＳ２と、チップを基板に半田付けし、アンテナを基板）に半田付けするステップＳ３と、基板をプレファブ型から取り外すステップＳ４と、を含む。

【0017】

さらに、ステップＳ１における基板は複数であり、プレファブ型は複数の取付溝を有し、各基板はそれぞれ対応する取付溝内に設けられて固定する。

【0018】

さらに、ステップＳ１は、以下のステップをさらに含む、即ち、各基板がプレファブ型に固定された後、プレファブ型にステンシルを覆い、ステンシルは複数の回避溝を有し、ステンシルの回避溝を通して対応する基板に半田ペーストを刷り込むように複数の回避溝はそれぞれ複数の取付溝に対応して設置されているステップＳ１１を含む。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るＲＦＩＤタグは主にタイヤやコンベアベルトなどのゴム製品に適用され、該ＲＦＩＤタグはゴム製品に挿入して設置され、ゴム製品に関するいくつかの情報を記録し、具体的には、ＲＦＩＤタグは基板と、チップと、アンテナと、を備え、チップとアンテナはそれぞれ基板上に設けられ、チップには唯一の固有の所定のコードが設けられ、リーダーは該所定のコードに従ってタイヤの情報を容易に識別し、アンテナはチップの情報を伝達するために使用され、同時にリーダーはチップの情報を読み取るのに便利であり、本発明の基板構造に接続部が設けられ、アンテナは接続部を介して基板に接続され、アンテナは接続部を通過後にその一部が基板の上に位置し、他の一部は基板の下に位置され、この接続方法は、基板の表面に直接半田付けする従来の形式より安定であり、アンテナの一部を穴の内に設置することで、アンテナの引張強度を高め、ＲＦＩＤタグ全体の厚みを薄くし、取り付けが容易にし、上記設置により先行技術のタグにおける基板とアンテナとの接続の信頼性が低い問題を解決することができる。

【0020】

本発明の一部を構成する明細書の添付図面は、本発明のさらなる理解のために使用され、本発明の概略実施形態およびその説明は、本願を説明するために使用され、本発明を制限するものであってはならない。添付図面では、

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係るＲＦＩＤタグの一実施形態における第１の視角によって構造を示す概略図である。

【図2】本発明に係るＲＦＩＤタグの一実施形態における第２の視角によって構造を示す概略図である。

【図3】本発明に係るＲＦＩＤタグの接続部が接続孔である実施形態における基板構造を示す簡略図である。

【図4】本発明に係るＲＦＩＤタグの実施形態におけるアンテナ構造を示す簡略図である。

【図5】本発明に係るＲＦＩＤタグの接続部が接続溝である実施形態における基板構造を示す簡略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

説明すべきは、本発明の実施形態と実施形態における特徴は、互いに矛盾なく組み合わせることが可能である。以下、添付図面を参照しながら、実施形態を併せて本発明を詳細に説明する。

【0023】

本発明は、タイヤ、コンベヤベルト等のゴム製品に適用されるＲＦＩＤタグを提供する。図１～図５を参照すると、ＲＦＩＤタグは、基板１０と、チップ２０と、アンテナ３０と、を備え、チップ２０は基板１０上に設けられ、チップ２０はリーダーによる識別を可能にするために所定のコードを有する。アンテナ３０はチップ２０に通信可能に接続され、チップ２０とリーダーの間で無線周波数信号を伝送するために使用される。基板１０は、接続部11をさらに設け、接続部１１は、接続孔又は接続溝であり、アンテナ３０は、接続部１１を介して基板１０に接続される。

【0024】

本発明のＲＦＩＤタグは主にタイヤに適用され、該ＲＦＩＤタグはタイヤのいくつかの情報を記録するようにタイヤに挿入して設置される。具体的には、該ＲＦＩＤタグは基板と、チップと、アンテナと、を備え、チップとアンテナはそれぞれ基板に設けられ、リーダーは所定のコードに従ってタイヤの情報を識別しやすくなるようにチップには唯一の固有の所定のコードが設けられる。アンテナは、チップの情報を伝送し、同時にリーダーがチップの情報を読み取りやすくするために使用される。本発明の基板構造には、接続部１１を設け、アンテナが接続部を通じて基板に接続し、アンテナが接続部を通じた後の一部は基板の上に位置し、アンテナの他の一部を基板の下に位置し、この接続方法は、従来の基板の表面に直接半田付けする形式より安定であり、アンテナの一部を穴の内に設けることによってアンテナの引張強度を高め、ＲＦＩＤタグ全体の厚みを減少し、取り付けを容易にする。上記設置によって、先行技術のタグにおける基板とアンテナの接続の信頼性が低い問題を解決することができる。

【0025】

接続部１１は複数であり、アンテナ３０は複数であり、複数のアンテナ３０は、それぞれ対応する複数の接続部１１に接続されている。

【0026】

接続部１１は２つであり、２つの接続部１１は基板１０の対向側の端部に設けられ、チップ２０は２つの接続部１１の間の基板１０上に位置し、アンテナ３０の一端は接続部１１に接続され、アンテナ３０の他端はチップ２０から離れる方向に延在して設けられている。

【0027】

図１及び図３に示すように、本実施形態では、チップを基板の中間部に設け、チップの両側に上記２つの接続部を対称に設け、アンテナとの接続を容易にするために接続部を基板の縁部に近接して設け、アンテナの一端を接続部内に設け、他端をチップから離れる方向に延在し、基板の厚さ方向では、アンテナが接続部内に挿入して設置された後、アンテナ厚さの一部を基板厚さの一部と重ねるようにし、先行技術に比べて、アンテナが直接基板表面に半田付けする構造に比較してより薄くなり、接続部の設置によって基板がより軽くなる。

【0028】

接続部１１の一側には係合部１１１が設けられ、アンテナ３０の一端には接続端３１が設けられ、接続端３１が接続部１１内に挿入して設置され、係合部１１１により接続端３１が接続部１１内に位置決めされるようになっている。アンテナ３０は螺旋構造であり、係合部１１１は傾斜面であり、傾斜面は螺旋構造に嵌合し接続されて接続端３１を接続部１１内に阻止させる。

【0029】

図３に示すように、接続部の一側の側壁には、接続部内に位置するアンテナの部分を位置決めして離脱を防止するための係合部１１１が設けられている。

【0030】

好ましくは、接続部は直角台形孔であり、設置時にはアンテナの端部を直角台形孔の直角辺に対向させ、直角台形孔の斜辺方向にアンテナを延在し、設置時にはアンテナの回転方向と斜辺方向を一致させ、アンテナ設置を容易にすると同時に、アンテナ構造の各部のピッチをできるだけ一致にして、接続箇所でアンテナが突っ張り、アンテナ構造を損傷しないように保護することが望ましい。

【0031】

傾斜面は、チップ２０から離れた接続部１１の側に設置されている。基板１０は、傾斜面に近接の一端に第１の側面１２が設けられ、第１の側面１２は傾斜面と平行に設置されている。

【0032】

図３に示すように、本実施形態では、アンテナと嵌合して接続し易くなるために傾斜面を基板の縁部に近接した側に設置されている。好ましくは、アンテナの設置をできるだけ容易にするために、第１の側面１２は傾斜面と平行に設置され、第１の側面と傾斜面との間の基板の厚さができるだけ同じになるようにして、アンテナをそこに正確に係合することができるようにし、アンテナが外力はない場合に変形しない。

【0033】

傾斜面と第１の側面１２との距離は、アンテナ３０のピッチ以下である。

【0034】

図３及び図４に示すように、外力を受けないときにアンテナが変形しないように、傾斜面と第１の側面との間の基板の厚さは、アンテナのピッチよりもできるだけ小さくし、ここでアンテナを突っ張って変形を抑制するようにしている。

【0035】

アンテナ３０の一端には接続端３１が設けられており、接続端３１は接続部１１内に挿入して設置され、基板１０に半田付けして接続される。

【0036】

図４に示すように、本実施形態では、アンテナは、一端に接続部内に挿入して設置される接続端が設けられており、接続端の形状は接続部の形状に合致し、アンテナの端部が接続部の一側に当接するように平面として設置されている。アンテナの接続端が接続部内に挿入して設置された後、アンテナと基板との接触する部位を半田付けして固定され、接続端を接続部から離脱を防止するようにする。

【0037】

アンテナ３０は螺旋構造であり、アンテナ３０は、無線周波数信号を伝送するための信号伝送部３２をさらに備え、接続端３１におけるピッチは、信号伝送部３２におけるピッチと異なっている。

【0038】

任意に、本実施形態における接続端部におけるピッチは、信号伝送部３２におけるピッチよりも小さく、接続端部が接続孔内に係合するようにすることができる。

【0039】

また、本発明は、ＲＦＩＤタグの加工方法を提供する。ＲＦＩＤタグの加工方法は以下のステップを含み、基板１０をプレファブ型に載置して固定され、基板１０のパッドに半田ペーストを塗布するステップＳ１と、チップ２０をパッドに取り付け、アンテナ３０の一端を基板１０の接続部１１内に固定し、接続部１１が接続孔又は接続溝であるステップＳ２と、チップ２０を基板１０に半田付けし、アンテナ３０を基板１０に半田付けるステップＳ３と、基板１０をプレファブ型から取り外すステップＳ４と、含む。

【0040】

本発明のＲＦＩＤタグの加工方法は、以下を含む。
１）基板を組み立てた後、基板をプレファブ型に固定し、対応するステンシルを用いてパッドに均一な半田ペーストを刷毛で塗布する。
２）半田ペーストを塗布した後基板をＳＭＴ装置によって、チップを自動搭載する。
３）手動又は自動装置でアンテナを固定位置に置き、プレファブ型を使って押し下げ、アンテナが接続孔又は接続溝内に係合するようにする。
４）リフロー半田付けにより、半田ペーストを十分に熔解し、チップと、基板と、アンテナと、を効率よく固定する。
５）独立したＲＦＩＤの電子タグを得るためにプレファブ型を通して板を分ける。

【0041】

ステップＳ１における基板１０は複数であり、プレファブ型は複数の取付溝を有し、各基板１０はそれぞれ対応する取付溝内に対応して固定される。

【0042】

ステップＳ１は、各基板１０がプレファブ型に固定された後、プレファブ型にステンシルを覆い、ステンシルは複数の回避溝を有し、複数の回避溝は複数の取付溝にそれぞれ対応して設けられ、ステンシル上の回避溝を介して半田ペーストを対応する基板１０に塗布するステップＳ１１をさらに含む。

【0043】

ステンシル上の対応する回避溝のサイズは、取付溝のサイズより小さくなる。

【0044】

また、本発明は、タイヤを提供する。タイヤはタイヤ本体と、ＲＦＩＤタグと、を備え、ＲＦＩＤタグは、タイヤ本体の内部に設けられ、ＲＦＩＤタグは、上述したＲＦＩＤタグである。

【0045】

また、本発明は、上述したＲＦＩＤタグをタイヤ内部に設置するタイヤを提供する。

【0046】

さらに、図５に示すように、基板はアンテナとの接続のための接続孔を設けることに限らず、基板の縁部位置に設けられる接続溝で置き換えることも可能である。

【0047】

好ましくは、接続溝はＣ型溝である。

【0048】

以上の説明から、本発明の上記実施形態は、以下の技術的効果を奏することが分かる。

【0049】

本発明のＲＦＩＤタグであり、タグがＩＣチップを備え、ＩＣチップを搭載した基板は両端が開孔されており、開孔の幅は、アンテナの一端を開孔に挿入しやすくするためにアンテナの外径と同等かそれより若干広く、基板の縁部の角度はその上部に係合したアンテナのピッチ線と同じ方向に保持する。アンテナの半田付け端のピッチの一部が、ＲＦＩＤチップを搭載した基板の開口部には係合するように設計されている。このように、アンテナの両端が基板に係合し、半田付け（又は他の方法）後、タグの引張力が向上すると同時に、アンテナが基板の接続部内に沈み込み、ＲＦＩＤタグの全体の厚みがアンテナの外径と同じになり、厚さが大幅に減少する。

【0050】

本発明の電子タグは、タグの厚さを減少し、半鋼タイヤなどの薄いゴム製品に適用することができ、構造変更により、タグの引張力を改善し、タグの堅牢性を向上させる。

【0051】

図２及び図３に示すように、本発明で説明するタグパッケージは、円筒形のパッケージ形態に限定されず、内部のピンはペグ構造を使用し、ピンの固さを増すことが目的であり、ピン材料は延性、可鍛性がよい導体、アンテナ構造は、ニーズに応じて螺旋状や三角形状又は他の形状で巻付けられる。

【符号の説明】

【0052】

１０ 基板
１１ 接続部
１２ 第１の側面
１１１ 係合部
２０ チップ
３０ アンテナ
３１ 接続端
３２ 信号伝送部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】