TWI784042B - 射頻識別電子裝置及其製造方法、以及可感知射頻電子訊號的物品 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種射頻識別電子裝置，包括一支桿、設於該支桿上的一電子單元、及由非導電材料製成的一保護殻，該電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片，該感應線圈的一側面面對該保護殻的一底面，該保護殻包覆該支桿及該電子單元。

Description

射頻識別電子裝置及其製造方法、以及可感 知射頻電子訊號的物品

本發明涉及一種射頻識別電子裝置製造方法及其結構，尤其與嵌入式射頻識別電子裝置及其製造方法有關。

在售價逐年快速降的現今，射頻識別標籤(RFID Tag)的運用已經愈來愈普遍，在可預見的未來，具備射頻識別標籤的物品將愈來愈多，因此，如何設計射頻識別標籤封裝結構，使其適合附加於想要依附的物品(非動物)上，將是業界未來的發展重點之一。

目前的射頻識別標籤，大都是以貼合的方式附加於物品上，另亦有將射頻識別標籤嵌入或埋入物品的作法。例如台灣I497421「嵌入式環形射頻識別標籤」，其做法是將一射頻識別標籤嵌入一金屬物件的安裝孔內，然而，如同一般嵌入或埋入的做法，這種做法中的晶片與天線是在沒有保護的狀態下嵌入該安裝孔內而容易損壞，因此，如何提供一種具良好保護的嵌入式或埋入式射頻識別標籤，乃為當務之急。

本發明提供一種射頻識別電子裝置製造方法，包括：提供一基板，該基板的至少一側邊具有多根支桿，每一支桿包括一連接段及一承載段，該連接段的兩端分別連接於該基板的該側邊與該承載段；將多個電子單元分別設於該些支桿的該承載段上，每一電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片；及實施一保護殻成形作業，以使每一支桿的該承載段及其上的電子單元各自被一個保護殻包覆住，且每一支桿的該連接段都外露於該保護殻；切斷該些支桿的該連接段。

本發明還提供一種射頻識別電子裝置，包括一支桿、設於該支桿上的一電子單元、及由非導電材料製成的一保護殻，該電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片，該感應線圈的一側面面對該保護殻的一底面，該保護殻包覆該支桿及該電子單元。

本發明另提供一種物品，表面具有一凹洞，該凹洞塞入一射頻識別電子裝置，該射頻識別電子裝置包括一感應線圈、一射頻識別晶片、及由非導電材料製成的一保護殻，該保護殻包覆該感應線圈及該射頻識別晶片，該感應線圈的長軸與其一側面平行，且該側面面對該凹洞的洞口。

1:基板

11:支桿

11a:連接段

11b:承載段

110:孔

111:端面

12:電路圖案

2:電子單元

21:感應線圈

210:側面

22:射頻識別晶片

23:鐵心

24:平板

25:絕緣保護膠

3:保護殻

30:頂面

31:底面

32:中段

33:上段

34:下段

5:物品

51:凹洞

510:洞口

6:射頻識別感應主機

圖1、係本發明射頻識別電子裝置製造方法的流程圖。

圖2、顯示本發明該製造方法中的基板1的立體外觀圖。

圖3、顯示本發明該製造方法中的電子單元2的立體分解圖。

圖4至5、顯示本發明該製造方法中的電子單元2的立體外觀圖。

圖6、顯示本發明該製造方法中的已形成保護殻3的基板1的立體外觀圖。

圖7、係本發明射頻識別電子裝置的立體外觀圖。

圖8、係本發明射頻識別電子裝置的一較佳實施例的斷面結構圖。

圖9、係本發明射頻識別電子裝置的俯視圖。

圖10、係本發明射頻識別電子裝置的斷面結構圖。

圖11、係使用上述射頻識別電子裝置的本發明物品的立體分解圖。

圖12、顯示使用上述射頻識別電子裝置的本發明物品的部分斷面圖。

圖1顯示本發明之射頻識別電子裝置製造方法的一個實施例的流程圖，該方法包括以下步驟a至c：

步驟a：提供一基板1，如圖2所示，基板1的至少一側邊具有多根支桿11，每一支桿11包括一連接段11a及一承載段11b，連接段11a的兩端分別連接於基板1的該側邊與承載段11b。在此實施例中，該些支桿11分佈於基板1的兩相對長邊並向外延伸一預定長度，且每一長邊上的支桿11是以相同間隔並排。其中，基板1可為一印刷電路板，如圖3所示，每一支桿11分別具有一電路圖案12，例如在支桿11的承載段11b的正面、背面、或正背兩面設置想要的電路圖案12，在此實施例中，支桿11的承載段11b的正背兩面都有彼此電連接的電路圖案12，以供焊設隨後將述及的電子單元2。

步驟b：將多個電子單元2分別設於該些支桿11的承載段11b上，每一電子單元2包括至少一電子零件，該些電子單元2的電子零件分別設於該些電路圖案12上，此容後再述。

步驟c：實施一保護殻成形作業，以使每一支桿11的承載段11b及其上的電子單元2各自被一個保護殻3包覆住，且 每一支桿11的連接段11a都外露於保護殻3，一如圖6所示。保護殻3由非導電性材料，較佳可由塑膠材料或橡膠材料製成，例如以耐熱約攝氏200度的塑膠材料射出成形。在此實施例中，保護殻3的材料可選擇ABS、PP、PE、PPN……等塑膠材料。

較佳地，可再執行步驟d：切斷該些支桿11的該連接段11a，藉以獲得多個各具有保護殻3的射頻識別電子裝置，一如圖7所示。在此實施例中，如圖2至5所示，每一電子單元2包括一射頻識別電路，其電子零件包括一感應線圈21及一射頻識別晶片22，典型如13.56MHz頻段之射頻識別晶片。射頻識別晶片可選用NXP公司的I-Code-SLI、NTag213、NTag215、NTag216、Mifare等晶片，意法半導體公司(ST)的ST25TV512、ST25TV02K、ST25TV16k等晶片，Temic公司的T5777、T5778等晶，EM公司的EM4102、EM4200、EM4069等晶片。感應線圈21的長軸與其一側面210平行，側面210面對保護殻3的一底面31，感應線圈21的側面210可與保護殻3的底面31平行相對，也可以傾斜相對，傾斜角度較佳是小於50度。每一電子單元2較佳還包括設於支桿11的承載段11b上的一鐵心23(例如工字型鐵心)，感應線圈21係環繞該鐵心23。更佳地，為方便表面安裝作業(SMT)中的吸取器(圖中未示)來吸取該些電子單元2，每一電子單元2還包括連接於鐵心23上的一平板24。此外，平板24也可連接於感應線圈21上。

從上述說明可知，藉由本發明上述製法不但可快速獲取想要的射頻識別電子裝置，且每一射頻識別電子裝置的電子單元2的電子零件都能藉其保護殻3而受到良好的保護，解決習知嵌入式或埋入式射頻識別標籤欠缺良好保護的問題。

又為了加強保護每一電子單元2的電子零件及避免每一電子單元2的電子零件在塑膠成形作業時被塑膠流體衝走或移位，如圖8所示，每一電子單元2還包括設於支桿11的承載段11b上的一絕緣保護膠25，絕緣保護膠25包覆電子零件，且介於保護殻3與支桿11之間。較佳地，每一支桿11的承載段11b各具有至少一 孔110，每一支桿11的承載段11b上的保護膠25係充填孔110內，如此，絕緣保護膠25會牢牢抓住支桿11的承載段11b，可有效避免支桿11受高熱(例如在行經一迴焊爐而受高熱)發生變形的情形。

請參見圖7及8至10(圖中省略上述的保護膠25)，顯示利用本發明方法所製成的一射頻識別電子裝置，其包括一支桿11、設於支桿11上的一電子單元2、及由非導電材料製成的一保護殻3。保護殻3包覆支桿11及電子單元2，且支桿11的一端面111曝露於保護殻3的一頂面30，端面111未與電子單元2構成電氣連接。在此實施例中，保護殻3呈柱狀，例如圓柱狀，其高度大約為4mm及最大處的直徑大約為4.1mm，但不以此為限。

電子單元2包括一感應線圈21，感應線圈21的一側面210面對保護殻3的底面31。較佳地，電子單元2還包括連接該感應線圈21的一射頻識別晶片22，且感應線圈21與射頻識別晶片22分別焊設於支桿11的正面與背面上的電路圖案12，並藉由電路圖案12而構成電氣連接。又電子單元2也可包括設於支桿11上的一鐵心23，感應線圈22係環繞該鐵心23。另外，電子單元2可再包括連接於鐵心23或感應線圈22的一平板24。

又如同上述製法說明中所提及的，電子單元2除上述電子零件之外，還包括包覆該電子零件的一絕緣保護膠25，且介於保護殻3與支桿11之間。其中，支桿11可再具有至少一孔110，絕緣保護膠25充填孔110內。

如圖11及12所示，本發明之射頻識別電子裝置於實際運用時，是被塞入一物品5的一凹洞51內，該物品可具有金屬性表面、也可以是一金屬體，但不以此為限，例如，也可以是木製或塑膠製物品。如此，感應線圈22的側面210係面對凹洞51的洞口510，使得一射頻識別感應主機6易於感應讀取射頻識別晶片22。

為了使本發明之射頻識別電子裝置易於塞入物品5的凹洞51及穩固於卡於凹洞51中，射頻識別電子裝置的保護殻3 被配置成中段32最粗(其外徑通常會略大於凹洞510的內徑)，並從中段32向頂面30逐漸變細(亦即外徑漸縮)。較佳地，保護殻3還從中段32向底面31逐漸變細(亦即外徑漸縮)，且往頂面30漸細的幅度大於往底面31漸細的幅度，使得保護殻3的下段34比中段細32，但比保護殻3的上段33粗。

11:支桿

110:孔

111:端面

2:電子單元

21:感應線圈

23:鐵心

24:平板

3:保護殻

30:頂面

31:底面

Claims (18)

1. 一種射頻識別電子裝置製造方法，包括：提供一基板，該基板的至少一側邊具有多根支桿，每一支桿包括一連接段及一承載段，該連接段的兩端分別連接於該基板的該側邊與該承載段；將多個電子單元分別設於該些支桿的該承載段上，每一電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片；實施一保護殻成形作業，以使每一支桿的該承載段及其上的該電子單元各自被一個保護殻包覆住，且每一支桿的該連接段都外露於該保護殻；及切斷該些支桿的該連接段。
2. 如請求項1所述的方法，其中該基板係為一印刷電路板，每一支桿的該承載段分別具有一電路圖案，該些電子單元分別設於該些電路圖案上。
3. 一種射頻識別電子裝置，包括一支桿、設於該支桿上的一電子單元、及由非導電材料製成的一保護殻，該電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片，該感應線圈的一側面面對該保護殻的一底面，該保護殻包覆該支桿及該電子單元，該支桿的一端面曝露於該保護殻的一頂面。
4. 如請求項3所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻的呈柱狀，且該保護殻被配置成中段最粗，並從該中段向其頂面逐漸變細。
5. 如請求項4所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻還從該中段向該底面逐漸變細，且該保護殻的下段比該中段細，但比該保護殻的上段粗。
6. 如請求項3所述的射頻識別電子裝置，其中該感應線圈與該射頻識別晶片分別設於該支桿的正面與背面。
7. 如請求項6所述的射頻識別電子裝置，其中該電子單元包括設於該支桿上的一鐵心，該感應線圈係環繞該鐵心。
8. 如請求項7所述的射頻識別電子裝置，其中該電子單元包括連接於該鐵心或該感應線圈的一平板。
9. 如請求項3所述的射頻識別電子裝置，其中該電子單元包括至少一電子零件及一絕緣保護膠，該絕緣保護膠包覆該電子零件，且介於該保護殻與該支桿之間。
10. 如請求項9所述的射頻識別電子裝置，其中該支桿具有至少一孔，該絕緣保護膠充填該孔內。
11. 如請求項3所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻呈柱狀，且該保護殻被配置成中段最粗，並從該中段向該頂面逐漸變細。
12. 如請求項11所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻還從該中段向其底面逐漸變細，且該保護殻的下段比該中段細，但比該保護殻的上段粗。
13. 一種可感知射頻電子訊號之物品，表面具有一凹洞，該凹洞塞入如請求項3至12任一項所述的射頻識別電子裝置。
14. 一種射頻識別電子裝置，包括一支桿、設於該支桿上的一電子單元、及由非導電材料製成的一保護殻，該電子單元包括一感應線圈及一射頻識別晶片，該感應線圈與該射頻識別晶片分別設於該支桿的正面與背面，該保護殻包覆該支桿及該電子單元。
15. 如請求項14所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻具有一底面，該感應線圈的一側面面對該保護殻該底面。
16. 如請求項15所述的射頻識別電子裝置，其中該保護殻具有一頂面，且該保護殻具有鄰接於該頂面的一上段及鄰接於該底面的一下段，且該上段係往該頂面漸縮。
17. 如請求項14至16任一項所述的射頻識別電子裝置，包括設於該支桿上的一鐵心，該感應線圈係環繞該鐵心。
18. 一種可感知射頻電子訊號之物品，表面具有一凹洞，該凹洞塞入如請求項17所述的射頻識別電子裝置，其中該感應線圈的一側面面對該凹洞的洞口。

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