[发明专利]一种微型智能标签

说明书

技术领域

本发明涉及射频通信领域和智能标签领域，尤其涉及一种微型智能标签。

背景技术

近年来，由于射频电子技术的不断发展，特别是射频电子标签的广泛应用，正逐渐改变着人们的生活方式。常见的射频电子标签分为从电源供应方面区分有源和无源两大类；从载波频率方面区分有125KHz（130KHz）的低频频段、13.56MHz的高频频段、433MHz，915MHz的超高频频段、2.4GHz,5.8GHz的微波频段；电子标签的应用无处不在，因此产生了各种形状，适合不同应用要求的产品，使人们的生活更便利更高效。

为了让射频电子标签能够更广泛地应用到日常生活中，一方面从成本上要降低到符合实际应用的需求，在某些场合，使体积缩小到某些特殊应用的场合，便于安装和使用。这就要求产品越做越小，越做越薄。

超高频频段，特别是大量应用的860-960MHz频段的智能标签，电路的天线末端谐振电路大都为偶极子双工收发天线，其天线的长度为工作点频率的波长的一半，如果要减小产品尺寸，势必要从缩小射频天线的尺寸或采用不同的极化方式两方面想办法。从缩小射频天线角度考虑，减小射频天线的尺寸后，天线的电感量将减小，天线的长度无法匹配到谐振频率的需求，在相同芯片输入电容匹配的情况下，需要加入外部匹配电容器，才能达到860-960MHz的谐振频率。

如200810109989.4公开的标签天线和标签，采用上述方案实现的小型化智能标签。但是采用这种方案实现的智能标签，仍采用偶极子天线方式，因此产品的尺寸商不能达到微型智能标签的目的。

发明内容

本发明的目的是简化微型智能标签的生产工艺，降低产品的生产成本，实现具有市场竞争力和良好性价比的高频射频智能标签的超高频微型化封装。

本发明的技术适合在800MHz-5.8GHz的射频智能标签产品中。

一种微型智能标签，由电介质基板、天线图案、芯片和封装体构成：

所述的电介质基板为方形薄板结构；

所述的天线图案，设置在电介质基板的正反表面，由信号输入焊盘、接地金属面、曲折型馈入线、曲折型巴伦线、螺旋型微带辐射单元和导通孔组成，辐射单元的长度小于天线工作频率处的波长的四分之一；

所述的芯片为智能标签专用芯片，安装位置设置在电介质基板的零件面两个输入焊盘之间；

所述的封装体由方形树脂型模塑封装材料构成，设置在电介质基板的零件面的上部，将芯片包封在内，和电介质基板结合为一长方体结构。

进一步的，所述电介质基板的绝缘介质为环氧树脂（FR4或BT）、陶瓷（LTCC）或铁弗龙（PTFE）材料，其厚度为50~200um之间，绝缘介质的相对介电常数在4~10之间，玻璃转化温度在170~300摄氏度之间。

再进一步，所述天线图案从输入焊盘处具有输入阻抗和电感；

所述的输入阻抗和所述的芯片的阻抗共扼匹配；

所述的电感和所述的芯片的内部容性部件满足所述工作频率处的谐振条件。

再进一步，所述天线图案的螺旋型微带辐射单元加强了所述电感的量，使天线的长度远小于天线工作频率处的波长的四分之一。

再进一步，所述天线图案的正反面重叠的图案形成平板电容器，和螺旋型微带辐射单元并联连接，进一步缩小天线的长度。

再进一步，所述芯片的背面通过黏结剂固定在电介质基板的零件面天线图案的两个输入焊盘之间，通过超声波焊接将芯片上的焊盘和天线图案上的输入焊盘通过引线连接起来。

再进一步，所述芯片的正面通过焊接剂焊接在电介质基板的零件面天线图案的两个输入焊盘上，通过焊接剂将芯片上的焊盘和天线图案上的输入焊盘连接起来。

再进一步，所述天线图案的表面覆盖了保护层，增强了天线的环境适应能力。

再进一步，所述封装体通过模具射出成型，在多个规则排列的基板表面将芯片包封起来，并采用水刀切割工艺将封装体和基板一起切成单个长方体结构，长方体结构的智能标签的长度在0.5~1.5mm之间，宽度在0.3~1.2mm之间，厚度在0.3~1.0mm之间。

再进一步，芯片和天线图案组成的射频电路，其工作频率为800MHz-5.8GHz。

本发明的微型智能标签经过塑封后，形成坚固的保护体，再通过水刀切割工艺将封装体和基板切割成独立的智能标签个体，即完成了微型智能标签产品的封装。产品经过测试，打标，包装后就可以应用到实际项目中。