ES2242735T3 - Metodo de produccion de una tarjeta de resonancia desactivable para uso en un sistema de vigilancia electronica de articulos. - Google Patents

Abstract

Un método de producción de una etiqueta resonante desactivable que comprende una capa de soporte plana fabricada de material dieléctrico que tiene caras opuestas que soportan primera y segunda capas conductoras configuradas, respectivamente, formando la primera capa conductora sobre una cara un componente inductivo y la primera parte de un componente capacitivo y formando la segunda capa conductora sobre la otra cara la segunda parte del componente capacitivo de un circuito resonante, comprendiendo el método: - formar sobre las dos caras de dicha capa de soporte plana dichas primera y segunda capas conductoras; - cortocircuitar los dos componentes capacitivos aplicando una presión sobre uno de dichos componentes capacitivos en la dirección del otro de dichos componentes capacitivos, desplazando de esta manera permanentemente dicho primer componente capacitivo hacia el otro utilizando una herramienta caliente, fundiendo de esta manera y desplazando el material dieléctrico a la región de aplicación de dicha presión entre los componentes capacitivos hasta que se obtiene un cortocircuito por contacto directo entre los dos componentes conductores; - verificar electrónicamente si el cortocircuito obtenido de esta manera es satisfactorio; - engarzar a presión las dos capas conductoras de productos que tienen un cortocircuito satisfactorio juntas para formar un circuito resonante a la frecuencia deseada y rechazar todos los productos no engarzados a presión; - eliminar posteriormente el cortocircuito entre dichos dos componentes conductores formando de esta manera un espacio predeterminado para la desactivación de la etiqueta; - verificar si el cortocircuito formado anteriormente ha sido eliminado, en el que: - dicho primer componente capacitivo es desplazado hasta tal extensión que se imprime localmente en la superficie frontal de dicho segundo componente capacitivo, rebajando de esta manera el último hacia fuera, de tal modo que los dos componentes capacitivos se unen juntossin fundirse; - eliminar el cortocircuito aplicando de forma puramente mecánica una presión sobre la superficie rebajada hacia fuera del segundo componente capacitivo.

Description

Método de producción de una tarjeta de resonancia desactivable para uso en un sistema de vigilancia electrónica de artículos.

La presente invención se refiere a un método de producción de un circuito de resonancia RF desactivable (etiqueta) para uso en un sistema de vigilancia electrónica de artículos (sistema EAS).

Tales etiquetas resonantes para uso en sistemas EAS, llamados también etiquetas de resonancia, son bien conocidas en la técnica. Habitualmente, tales etiquetas comprenden una capa de soporte formada de un material dieléctrico con capas conductoras sobre sus caras delantera y trasera. Una de las capas conductoras sobre una cara del soporte dieléctrico está configurada para formar un componente inductivo y la primera parte del componente capacitivo, mientras que la otra capa conductora sobre la otra cara del soporte dieléctrico está configurada para formar la segunda parte del componente capacitivo de la etiqueta resonante.

Se supone que el circuito resonante de la etiqueta tiene un factor de alta calidad (factor Q o valor Q).

En uso, un transmisor en el sistema EAS está emitiendo señales que tienen frecuencias, que son sistemáticamente variadas dentro de un intervalo específico. Cuando la frecuencia resonante del circuito resonante de la etiqueta está dentro de este intervalo, un receptor será capaz de detectar la presencia de la etiqueta (del circuito resonante) cuando se emite la frecuencia natural del circuito resonante.

Cuando artículos provistos con etiquetas resonantes son pasados por las cajas a la salida de los establecimientos donde deben liquidarse las cuentas, se produce la retirada o destrucción de las etiquetas. Si esto no se hiciese, el receptor del sistema ESA detecta el intento de paso de la zona de control y se activa una alarma.

Con el fin de modificar el circuito de resonancia para su desactivación, se conoce proporcionar regiones con una distancia reducida entre los componentes capacitivos (placas de condensadores), de manera que la resistencia de campo aplicada para la desactivación proporcionará una rotura en tales regiones.

Se ha propuesto una solución en las patentes de los Estados Unidos Nº 4 498 076 y Nº 4 567 473 que describen un método de producción de una etiqueta resonante con un circuito que es adecuado para la modificación. Se propone crear una distancia reducida (pequeña) entre las placas de condensador opuestas del circuito resonante, es decir, en puntos predeterminado, presionando localmente una capa conductora hacia abajo en el material dieléctrico del soporte (impresión de una muesca). El espesor restante del material dieléctrico en estos lugares llega a ser menor que fuera de estas regiones. Puesto que, de acuerdo con el conocimiento general e la física, se producirá siempre una rotura en el lugar con la distancia mínima, la rotura en el condensador se producirá siempre a través del espesor restante del material dieléctrico en esta región de espesor reducido y permite, además, utilizar una tensión de rotura más baja que fuera de tal región.

Sin embargo, esta solución presenta un número de inconvenientes o al menos dificultades, tales como que la compresión local del material dieléctrico hasta un espesor restante mínimo requerido (necesario para evitar el riesgo de cortocircuito no intencionado), por ejemplo en el orden de \mum en una región limitada, requiere un ángulo muy preciso de 90º entre un pasador que realiza la compresión y el plano de la placa de condensador y una presión controlada con precisión para obtener resultados reproducibles útiles.

El principal inconveniente de la solución mencionada anteriormente es que la rotura debe tener lugar siempre a través del espesor restante del material dieléctrico entre las placas de condensadores en dicho área comprimida. Cuando el arco eléctrico que provoca la rotura pasa a través del material dieléctrico, corre el riesgo con frecuencia de quemarse y forma un cortocircuito de material plástico carbonizado con el resultado de que el cortocircuito entre las dos placas de condensadores consta de una mezcla de plástico y metal carbonizados, dando como resultado un cortocircuito muy inestable mecánicamente. Esta solución conocida conduce a un producto que se vuelve fácilmente reactivo, que, naturalmente, no es aceptable.

Otro inconveniente, que resulta del hecho de que el arco eléctrico debe pasar a través del material dieléctrico dejado después de la compresión, es que se necesita una tensión de rotura más alta que si la rotura se produjera a través de un espacio libre de material (por ejemplo, aire).

En un intento por evitar los inconvenientes mencionados anteriormente, la patente de los Estados Unidos Nº 4 876 555 propone un método similar de producción de una etiqueta resonante desactivable que comprende la idea de producir un taladro pasante a través del material dieléctrico entre las capas conductoras opuestas (por ejemplo, las placas de condensadores), evitando de esta manera el material dieléctrico restante que requiere tensiones de rotura más altas.

Esta propuesta, que proporciona un taladro pasante libre de material, que pasa a través del material dieléctrico (soporte) deja las capas conductoras en su nivel normal (con el fin de evitar cortocircuitos no intencionados). También esta solución tiene un número de inconvenientes: Los taladros pasantes en el material dieléctrico, que contienen solamente aire, son difíciles de producir, con el resultado de que, en la práctica, no se han producido etiquetas resonantes desactivables de acuerdo con este método. Puesto que un arco eléctrico debe salvar una distancia que corresponde al menos al espesor de la capa de material dieléctrico, se necesita una tensión relativamente alta para producir le rotura para la desactivación del circuito (una distancia que corresponde a la distancia entre las placas de condensadores). Esto da como resultado que no existe ninguna ventaja práctica comparada con el estado de la técnica descrito.

Finalmente, las patentes europeas EP Nº 0 509 289, Nº 0 750 285 así como la patente de los Estados Unidos Nº 5 187 466 describen métodos de producción de cortocircuitos entre las capas conductoras (por ejemplo, entre las placas de condensadores opuestas) utilizando pasadores calientes y una corriente eléctrica para eliminar por fundición localmente el material dieléctrico entre dichas capas conductoras y soldar eléctricamente juntas tales capas, seguido por la interrupción eléctrica de tal conexión para formar dos electrodos opuestos a distancia variable entre los cuales se forma, además, un puente conductor (en forma de un filamento) (utilizando una tensión adecuada), seguido por una interrupción adicional de los electrodos conectados de esta manera para establecer un intersticio nuevo de anchura predeterminada entre los electrodos preparados para la desactivación.

Aunque este proceso es satisfactorio, es bastante complicado y conduce a intersticios de electrodos, que pueden diferir al menos ligeramente de un producto a otro (difícil de verificar la calidad).

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es encontrar un método nuevo y sencillo de producir etiquetas desactivables de máxima calidad que tienen un circuito de resonancia con un factor Q alto así como una distancia libre de material lo más pequeña posible (área de desactivación) entre dos placas e condensadores opuestas. El método debe ser reproducible y debe dar como resultados productos uniformes de la máxima calidad con un mínimo de rechazo de material.

El objeto mencionado anteriormente de la invención se consigue de una manera sorprendentemente sencilla llevando a cabo las etapas inventivas indicadas en la reivindicación 1.

Las formas de realización preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

La invención se comprenderá mejor y otros objetos distintos a los indicados anteriormente serán evidentes cuando se tenga en consideración la siguiente descripción detallada de la misma. La descripción hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un diagrama de flujo esquemático del proceso de acuerdo con la invención, y

Las figuras 2 a 7 muestran de forma esquemática las diferentes etapas de realización de la producción de una etiqueta resonante desactivable de acuerdo con la invención.

Como se muestra por los dibujos, las capas conductoras opuestas con una capa de soporte de material dieléctrico son cortocircuitadas en primer lugar utilizando una herramienta caliente de diámetro pequeño, desplazando de esta manera el material dieléctrico a la zona del cortocircuito y deformando de una manera permanente una de dichas capas conductoras, Tal deformación es posible debido a la plasticidad del metal (por ejemplo, aluminio) que forma las capas conductoras. Cuando se forma el cortocircuito, la otra capa conductora es deformada ligeramente (deprimida) como se muestra por las figuras 3 a 5. Las capas conductoras, con preferencia las placas conductoras opuestas son cortocircuitadas de esta manera por una presión ligera sobre una de las placas con dicha herramienta caliente hasta que se obtiene un cortocircuito entre las dos placas. Debido a la herramienta caliente, el material dieléctrico entre las placas conductoras opuestas es eliminado por fundición en la zona del cortocircuito. Por lo tanto, se obtiene un cortocircuito entre las placas sin que permanezca ningún material dieléctrico remanente entre ellas.

Por lo tanto, el cortocircuito es controlado con precisión por medio de la forma de la herramienta, la temperatura, el periodo de tiempo en el que la herramienta está en contacto con la placa de condensador y el peso de la herramienta o la presión ejercida desde la herramienta; todos los parámetros están controlados electrónica y mecánicamente.

Un peso de 200 g y una temperatura de la herramienta de 400ºC combinados con un periodo de tiempo 1,2 segundos ha dan como resultado en las pruebas que proporciona un cortocircuito estable y uniforme.

Después de que el cortocircuito ha sido establecido entre las dos superficies de metal (placas de condensadores), el cortocircuito es verificado por medio de una medición electrónica. Esta medición verifica si se ha obtenido un cortocircuito satisfactorio. En el caso de que el cortocircuito no sea satisfactorio, el producto será rechazado como defectuoso. Cuando la medición muestre que el cortocircuito ha resultado bueno, las dos capas de metal serán engarzadas a presión en una zona de engarce a presión especial para formar un circuito de resonancia completo, dando de esta manera a la etiqueta la frecuencia requerida (el engarce a presión conectará una de las capas conductoras con la capa conductora opuesta de una manera conocida).

A continuación, el cortocircuito es retirado mecánicamente, por ejemplo como se muestra de forma esquemática en las figuras 5 a 7. Se verifica electrónicamente si se ha retirado el cortocircuito. Los productos con cortocircuitos no removibles o no eliminados son rechazados como defectuosos.

El proceso desarrollado descrito aquí anteriormente asegura que:

-

no existe material dieléctrico entre las placas de condensadores en la zona de desactivación;

-

las dos placas de condensadores son colocadas estrechamente juntas, por ejemplo hasta aproximadamente 1 \mum;

-

el circuito de resonancia tiene un factor Q alto;

-

el proceso es reproducible;

-

el proceso proporciona un producto uniforme;

-

el riesgo de reactivación ha sido verificado y encontrado bueno;

-

la capa de oxidación sobre las dos superficies de metal es descargada por el método de cortocircuito, particularmente cuando el cortocircuito es retirado durante el proceso descrito, de manera que el área de desactivación preparada permanece libre de óxido, dado lugar a una desactivación mejorada que con cualquiera de los métodos conocidos anteriormente.

La figura 2 muestra un fragmento en sección de una etiqueta que debe prepararse para la desactivación fácil, con una primera capa conductora 1 (por ejemplo de 10 \mum de aluminio), una capa de soporte 2 de material dieléctrico (por ejemplo de 20 \mum de polipropileno) y una segunda capa conductora 3 (por ejemplo, de 50 \mum de aluminio).

La figura 3 muestra cómo se crea un cortocircuito entre las capas conductoras 1 y 3 por medio de una herramienta caliente 4, deformando permanentemente las capas 1 y rebajando la capa 3, provocando que el material dieléctrico 2 sea eliminado por fundición.

La figura 4 muestra cómo se verifica el cortocircuito entre las dos capas conductoras 1 y 3 (placas de condensadores) utilizando equipo de medición 5.

Después de la verificación y del engarce a presión entre las dos capas conductoras, se elimina mecánicamente el corto circuito, como se muestra en las figuras 5 a 7, por medio de equipo adecuado 6

La figura 6 muestra un cortocircuito eliminado parcialmente (interrumpido) y la figura 7 muestra un cortocircuito eliminado completamente, dando como resultado un intersticio pequeño 7 libre de material entre las pacas conductoras 1 y 3. Después de verificar (por equipo 8 adecuado) si el cortocircuito ha sido eliminado o no, la etiqueta está preparada para uso (y para la desactivación posterior).

Claims (8)

1. Un método de producción de una etiqueta resonante desactivable que comprende una capa de soporte plana fabricada de material dieléctrico que tiene caras opuestas que soportan primera y segunda capas conductoras configuradas, respectivamente, formando la primera capa conductora sobre una cara un componente inductivo y la primera parte de un componente capacitivo y formando la segunda capa conductora sobre la otra cara la segunda parte del componente capacitivo de un circuito resonante, comprendiendo el método:

-

formar sobre las dos caras de dicha capa de soporte plana dichas primera y segunda capas conductoras;

-

cortocircuitar los dos componentes capacitivos aplicando una presión sobre uno de dichos componentes capacitivos en la dirección del otro de dichos componentes capacitivos, desplazando de esta manera permanentemente dicho primer componente capacitivo hacia el otro utilizando una herramienta caliente, fundiendo de esta manera y desplazando el material dieléctrico a la región de aplicación de dicha presión entre los componentes capacitivos hasta que se obtiene un cortocircuito por contacto directo entre los dos componentes conductores;

-

verificar electrónicamente si el cortocircuito obtenido de esta manera es satisfactorio;

-

engarzar a presión las dos capas conductoras de productos que tienen un cortocircuito satisfactorio juntas para formar un circuito resonante a la frecuencia deseada y rechazar todos los productos no engarzados a presión;

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eliminar posteriormente el cortocircuito entre dichos dos componentes conductores formando de esta manera un espacio predeterminado para la desactivación de la etiqueta;

-

verificar si el cortocircuito formado anteriormente ha sido eliminado, en el que:

-

dicho primer componente capacitivo es desplazado hasta tal extensión que se imprime localmente en la superficie frontal de dicho segundo componente capacitivo, rebajando de esta manera el último hacia fuera, de tal modo que los dos componentes capacitivos se unen juntos sin fundirse;

-

eliminar el cortocircuito aplicando de forma puramente mecánica una presión sobre la superficie rebajada hacia fuera del segundo componente capacitivo.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

-

se rebaja dicho segundo componente capacitivo hasta que se forma una elevación sobre su superficie frontal exterior; y

-

se retira el cortocircuito entre dichos componentes capacitivos alisando dicha elevación.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la presión ejercida por la herramienta caliente es aplicada durante un periodo de tiempo de 1 a 2 segundos.

4. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la herramienta es calentada hasta una temperatura entre 350ºC y 500ºC, con preferencia hasta 400ºC.

5. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se utiliza una herramienta que tiene un peso entre 150 y 300 g, con preferencia 200 g.

6. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se utiliza una herramienta que tiene un peso entre 150 y 300 g, con preferencia 200 g.

7. Una etiqueta resonante desactivable producida de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende al menos una zona de desactivación entre superficies opuestas de un cortocircuito eliminado entre dichas capas conductoras opuestas.

8. Una etiqueta resonante desactivable de acuerdo con la reivindicación 7, en la que dicho cortocircuito eliminado que forma una zona de desactivación está en una región en la que una de las capas conductoras opuestas está deformada local y permanentemente en dirección a la otra capa conductora.