本實用新型涉及電子標(biāo)簽，具體涉及輪胎用射頻識別(RFID)電子標(biāo)簽。

背景技術(shù)：

21世紀(jì)輪胎發(fā)展的主題將是人性化，其內(nèi)涵包括智能便利，綠色安全，最近10年間，以米其林為首的大輪胎制造商已開發(fā)出多種智能輪胎技術(shù)及產(chǎn)品，輪胎智能化不僅僅是輪胎自身的一場革命，還將帶動輪胎制造工藝與生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生變革，讓輪胎多一些智慧，讓人類更安全。

由此可知，隨著信息化時代的發(fā)展，將射頻識別(RFID)系統(tǒng)應(yīng)用到輪胎中對輪胎使用狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控的技術(shù)已成為當(dāng)今輪胎的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)將無線射頻識別技術(shù)應(yīng)用到輪胎監(jiān)測領(lǐng)域，市場上出現(xiàn)了一種貼片式的電子標(biāo)簽，用IC芯片電連接鋁膜天線組成，其厚度十分纖薄，方便封裝于諸如硅膠、橡膠等材料中，但貼片式電子標(biāo)簽的缺點也非常明顯，行駛中汽車的輪胎不斷滾動產(chǎn)生大量的靜電，此類電子標(biāo)簽的防靜電性能欠佳。

針對該情況設(shè)計出了一系列改進(jìn)的輪胎用射頻識別(RFID)電子標(biāo)簽。如公告號CN 205176910 U的實用新型專利、公開號CN 105320985 A的實用新型專利申請公開的輪胎電子標(biāo)簽方案。

這一類的輪胎電子標(biāo)簽主要由射頻芯片和彈簧天線構(gòu)成，其中彈簧天線與射頻芯片之間一般采用錫焊接的方式。但是，錫的熔點較低，常規(guī)焊錫的轉(zhuǎn)化溫度在150～180攝氏度，高溫焊錫的轉(zhuǎn)化溫度為180～200攝氏度，在輪胎中植入電子標(biāo)簽，需要承受至少200攝氏度的高溫并保持幾十分鐘，這是國標(biāo)HG/T4953～4956-2016輪胎用射頻識別(RFID)電子標(biāo)簽機(jī)器植入方法、性能試驗方法和編碼的標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定的。

常規(guī)輪胎電子標(biāo)簽由于需要通過錫焊將天線和芯片焊接起來，因此天線表面通常設(shè)置了鍍金層，適合錫焊。但是鍍金層與橡膠的結(jié)合效果并不是最理想的，容易產(chǎn)生橡膠分層現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會造成輪胎的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有輪胎電子標(biāo)簽所存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種高可靠性的輪胎植入式電子標(biāo)簽。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

一種輪胎植入式電子標(biāo)簽，所述電子標(biāo)簽包括：

天線；

射頻芯片模塊，所述射頻芯片模塊上具有電極；

接線端子，所述接線端子一端與天線連接，另一端與射頻芯片模塊上的電極冷壓連接。

優(yōu)選的，所述天線為彈簧式天線。

優(yōu)選的，所述天線表面設(shè)置銅鋅合金鍍層。

優(yōu)選的，所述射頻芯片模塊為一體化的封裝結(jié)構(gòu)，如由射頻芯片模塑封裝形成。

優(yōu)選的，所述接線端子為冷壓連接管。

優(yōu)選的，所述電子標(biāo)簽還包括封裝組件，所述封裝組件包覆電子標(biāo)簽。

優(yōu)選的，所述封裝組件包括覆蓋層，所述覆蓋層包覆住天線、射頻芯片模塊及接線端子。

所述覆蓋層由兩層平面橡膠層覆合而成。

優(yōu)選的，所述覆蓋層由未經(jīng)硫化處理的天然橡膠構(gòu)成，并在覆蓋層的的表面設(shè)置保護(hù)膜。

優(yōu)選的所述封裝組件還包括熱縮套管，所述熱縮套管包覆電子標(biāo)簽中的射頻芯片模塊和接線端子。

優(yōu)選的，所述的熱縮套管表面設(shè)置了多個小孔。

本實用新型提供的輪胎植入式電子標(biāo)簽，其無需焊接的機(jī)械式冷壓結(jié)構(gòu)能夠承受300攝氏度高溫而不受損傷，保證了電子標(biāo)簽在生產(chǎn)和使用中的穩(wěn)定性和可靠性。同時，專為橡膠硫化設(shè)計的銅鋅鍍層，使天線和橡膠的結(jié)合力更強(qiáng)，保證了輪胎的品質(zhì)和使用壽命。

再者，本實用新型提供的輪胎植入式電子標(biāo)簽為超高頻、可讀寫的射頻標(biāo)簽，其符合HG/T 4953～4956-2016輪胎用射頻識別(RFID)電子標(biāo)簽機(jī)器植入方法、性能試驗方法和編碼的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實施方式來進(jìn)一步說明本實用新型。

圖1為本實用新型實例中輪胎植入式電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實例中芯片封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實例中接線端子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實例中天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。

本實例提供一種超高頻、可讀寫的輪胎植入式電子標(biāo)簽，該標(biāo)簽為符合ISO/IEC 18000-63空中接口要求的無源后向散射標(biāo)簽，其工作頻段覆蓋902MHz–928MHz。

參見圖1，其所示為該輪胎植入式電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該射頻標(biāo)簽100主要由芯片模塊101、兩天線102、兩接線端子103、熱縮套管104以及覆蓋層105。

參見圖2，本標(biāo)簽中的芯片模塊101具體為芯片封裝體，由射頻芯片采用高可靠性模塑封裝形成。

本實例中射頻芯片采用ALIEN公司的HIG-3，通過模塑封裝成專用模塑封裝體。該芯片工作在902MHz–928MHz。

由此構(gòu)成的封裝體包括一長方體結(jié)構(gòu)的封裝本體101a以及對稱分布在封裝本體101a兩端面的電極101b，該電極101b整體為扁平的方體結(jié)構(gòu)，其一端與封裝本體101a內(nèi)的射頻芯片電連接，另一端伸出封裝本體101a。這里需要指出的，本實例中的芯片模塊的方案并不限于此，具體的結(jié)構(gòu)可根據(jù)實際需求進(jìn)行變動，如射頻芯片、封裝體的結(jié)構(gòu)、電極結(jié)構(gòu)等都可根據(jù)實際需求進(jìn)行變動，只要保證芯片模塊具有良好的穩(wěn)定可靠性即可。

參見圖1和圖3，本標(biāo)簽中的接線端子103用于連接芯片模塊101和天線102。通過兩個接線端子103使得兩天線102分別與芯片模塊101上的兩電極101b連通。

具體實現(xiàn)時，該接線端子103為一冷壓連接管，優(yōu)選銅質(zhì)冷壓連接管，其外徑0.9-1.2mm，內(nèi)徑0.7-0.8mm，長3-5mm，優(yōu)選外徑1.0mm，內(nèi)徑0.75mm，長度4mm。

由此結(jié)構(gòu)的冷壓連接管103，其一端與天線102初始化鉚接，另一端與封裝體電極101b冷壓連接。

參見圖1和圖4，本標(biāo)簽中的兩天線102具體為一對彈簧式天線，分布在芯片模塊101兩邊，并分別通過接線端子103與芯片模塊101上的兩電極101b連通。

本實例中的單邊彈簧式天線102，主要由線徑0.15-0.3mm的不銹鋼制成，包括彈簧本體102a和電極102b兩部分。

其中，彈簧本體102a的長度38-45mm，線徑0.10-0.35mm，彈簧直徑1.1-1.5mm，螺距0.5-1mm；優(yōu)選長度為38mm，天線線徑0.25mm，彈簧直徑1.2mm，螺距0.7mm。

電極102b為直線段，用于與接線端子103連接。該電極102b的長度為2-3mm，優(yōu)選2.5mm。

另外，在彈簧式天線102的表面設(shè)置有銅鋅合金鍍層，通過該銅鋅合金鍍層使天線和橡膠的結(jié)合力更強(qiáng)，保證了輪胎的品質(zhì)和使用壽命。

這種結(jié)構(gòu)的彈簧式天線可以使天線的長度受到有效控制，一般在60-100mm之間就能獲得860-960MHz之間的諧振。

同時，彈簧式天線結(jié)構(gòu)，可以使天線具有良好的柔韌性和延展性，在輪胎中應(yīng)用的時候，可以隨著輪胎橡膠的變形而變形，不影響天線的性能，也不容易被損壞。

上述的兩彈簧式天線102分別通過接線端子103與芯片模塊101上的兩電極101b連通的具體方案如下：

根據(jù)彈簧式天線與芯片模塊上的電極的大小，選定合適尺寸的冷壓連接管；

將封裝體(即芯片模塊)電極101b和天線102的電極102b分別穿在冷壓連接管103(即接線端子)的兩端空腔內(nèi)，通過冷壓工具從冷壓連接管的外部進(jìn)行點狀加壓，使冷壓連接管局部變形，將置于冷壓連接管內(nèi)部的電極牢牢地壓合并可靠導(dǎo)通。

本實例中采用冷壓連接方式進(jìn)行導(dǎo)體電性連接，可以獲得承受高溫的效果，在高溫環(huán)境中不會損壞連接點，并且導(dǎo)通效果優(yōu)良，導(dǎo)通電阻較小。

參見圖1，本標(biāo)簽中的熱縮套管104和覆蓋層105配合構(gòu)成封裝組件，用于對連接有天線102的芯片模塊101形成雙層包覆，提高整個標(biāo)簽的可靠性。

其中，熱縮套管104采用長度10mm，直徑3mm的黑色熱縮套管，該黑色熱縮套管的表面設(shè)置了多個小孔，這些小孔優(yōu)選均勻分布在黑色熱縮套管的表面。

由此結(jié)構(gòu)的黑色熱縮套管，其套設(shè)在芯片模塊101封裝體和其兩側(cè)的接線端子103上，通過熱風(fēng)收縮包覆住芯片模塊101封裝體和其兩端的接線端子103，形成第一層包覆體。其中，第一熱縮套管104優(yōu)選以芯片模塊101為中心進(jìn)行設(shè)置。

第一層包覆體可有效加強(qiáng)芯片模塊101封裝體兩端的接線端子103的機(jī)械強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗沖擊力和抗拉力，使產(chǎn)品更可靠耐用。

覆蓋層105，其采用兩層長度100mm，寬度10mm，厚度0.5～1.5mm的未經(jīng)硫化的天然橡膠貼合而成。即該覆蓋層105由上覆蓋層和下覆蓋層貼合而成，其中上覆蓋層和下覆蓋層分別為長度100mm，寬度10mm，厚度0.5～1.5mm的未經(jīng)硫化的天然橡膠層。

針對該覆蓋層105，本實例在其表面進(jìn)一步增設(shè)保護(hù)膜，以進(jìn)一步提高其性能。

如此結(jié)構(gòu)的覆蓋層105設(shè)置在芯片模塊101封裝體和其兩側(cè)的接線端子103和其兩側(cè)的天線102外部，通過壓合機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包覆住內(nèi)部器件(即將芯片模塊101封裝體、接線端子103以及天線102包覆在中間)，形成第二層包覆體。

由此構(gòu)成的輪胎植入式電子標(biāo)簽，其性能符合HG/T 4953～4956-2016輪胎用射頻識別(RFID)電子標(biāo)簽機(jī)器植入方法、性能試驗方法和編碼的標(biāo)準(zhǔn)。使用時，能通過RFID專用讀寫器連續(xù)向射頻標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)。

針對上述的輪胎植入式電子標(biāo)簽方案，本實例還提供一種快速便捷的組裝工藝，基于該工藝組裝本輪胎植入式電子標(biāo)簽的過程如下(參見圖1)：

1.進(jìn)行射頻芯片封裝，采用高可靠性模塑封裝射頻芯片，形成專用模塑封裝體，其尺寸優(yōu)選為1.55*2.65*1.05mm。

2.連接天線，優(yōu)選長度為38mm，天線線徑0.25mm，彈簧直徑1.25mm，螺距0.7mm的一對彈簧式天線(該對彈簧式天線的表面設(shè)置有銅鋅合金鍍層)和銅質(zhì)接線端子(即銅質(zhì)冷壓連接管)。連接時，將兩銅質(zhì)接線端子分別與兩彈簧式天線初始化鉚接，再與封裝體上電極冷壓連接，其中冷壓過程如上所述。

3.熱縮套管包覆，針對兩側(cè)通過銅質(zhì)接線端子連接天線的封裝體，優(yōu)選初始直徑3mm，長度10mm的熱縮套管，熱縮套管表面設(shè)置了若干小孔，以封裝體為中心套設(shè)在封裝體和其兩側(cè)的銅質(zhì)接線端子上，通過熱風(fēng)收縮包覆住封裝體和其兩端的銅質(zhì)接線端子，形成一層包覆體。

4.將步驟3完成的組件中心對稱放置到下覆蓋層上，用力(如用手或其它施力部件)使其固定在下覆蓋層的表面。接著將上覆蓋層對準(zhǔn)下覆蓋層，將組件完全包覆在中間，用平面壓合工具將上下覆蓋層緊緊壓合并保持適當(dāng)?shù)臅r間，使其完成粘合，形成輪胎植入式電子標(biāo)簽。

通過上述工序能夠快速便捷的完成輪胎植入式電子標(biāo)簽的組裝，不僅效率高，而且成品率高，保證產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。