專利名稱：Rfid腕帶和rfid腕帶的制造方法
RFID腕帶和RFID腕帶的制造方法技術(shù)領(lǐng)域 背景技術(shù)腕帶具有從功能性到時(shí)尚性的大量應(yīng)用。舉例來說，可將腕帶用作入場(chǎng)券以指示所 述腕帶的佩戴者有資格進(jìn)入集合地點(diǎn)或秀場(chǎng)。在涉及劇烈的身體活動(dòng)的情況下或在對(duì)顧 客來說保存入場(chǎng)券較累贅的情況(例如水上公園或音樂會(huì))下，腕帶是理想的。射頻識(shí)別("RFID")芯片可并入到腕帶中從而給予其增加的功能性。 一般來說，RFID芯片用 于跟蹤產(chǎn)品。擁有RFID芯片的物品可被網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)跟蹤。由于RFID的緣故，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 能夠識(shí)別RFID芯片且因此識(shí)別腕帶的佩戴者的位置。一般來說，在擁有RFID芯片的腕帶中，使用壓敏粘合劑來使兩個(gè)襯底接合在一起， 其中所述襯底中的一者含有RFID芯片。此構(gòu)造對(duì)RFID芯片提供較少保護(hù)或根本不提 供保護(hù)。具體地說，常規(guī)腕帶使用較薄的襯底，所述襯底僅能夠吸收少量的震動(dòng)。另外， 具有RFID芯片的常規(guī)腕帶中所使用的材料較薄，且在被拉伸時(shí)具有分離且喪失連續(xù)性 的可能性。因此，需要一種腕帶和構(gòu)造所述腕帶的方法，其能夠產(chǎn)生用于吸收增加量的 震動(dòng)、保護(hù)RFID電路且擁有增加的抗拉強(qiáng)度的RFID腕帶。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種腕帶，其包括底層，其具有頂面和底面；射頻識(shí)別 微處理器，其附接到所述底層的頂面；天線，其可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器， 且附接到所述底層的頂面；核心層，其位于所述底層上方，且附接到所述底層、所述射 頻識(shí)別微處理器和所述天線；以及頂層，其位于所述核心層上方，且附接到所述核心層。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述腕帶進(jìn)一步包括電池，所述電池可操作地耦合到所述 射頻識(shí)別微處理器。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例， 一種用于制造腕帶的方法包含提供具有頂面和底面的底 層；將射頻識(shí)別微處理器附接到所述底層的所述頂面；在所述底層的所述頂面上形成天5線，由此所述天線可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器；在所述底層的所述頂面上形 成禁用尾部(disabling tail),由此所述禁用尾部可操作地耦合到所述天線；將底層裝載 到注射模制設(shè)備中；將位于底層的頂面上方的頂層裝載到所述注射模制設(shè)備中；以及在 頂層與底層的頂面之間注射熱固性聚合材料。應(yīng)了解，前面的一般描述和以下的詳細(xì)描述兩者都僅僅是示范性和闡釋性的，而并 非限制所主張的本發(fā)明。


通過以下描述內(nèi)容、所附權(quán)利要求書和下文簡要描述的附圖中所示的隨附示范性實(shí)施例，將明了本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)勢(shì)。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RFID腕帶的俯視橫截面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的RFID腕帶的側(cè)視橫截面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RFID腕帶的放大圖。圖4是注射核心層之前，注射模制設(shè)備中的RFID腕帶的側(cè)視橫截面圖。圖5是注射核心層之后，注射模制設(shè)備中的RFID腕帶的橫截面圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)RFID腕帶的俯視橫截面圖。
具體實(shí)施方式
下文將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)了解，以下描述內(nèi)容意在描述本發(fā)明的示 范性實(shí)施例，且無意限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，如圖1和圖2中所示，腕帶1包括射頻識(shí)別("RFID")微 處理器10、天線20、底層30、頂層40和核心層50。另外，腕帶1包含用于將腕帶1 扣緊到佩戴者的手腕的末端扣環(huán)(extremity loop) 60。底層30具有頂面31和底面32。底層30由任何不導(dǎo)電的已知常規(guī)塑料材料組成。 舉例來說，底層30可由PVC、尼龍、聚酯、聚丙烯、聚碳酸脂或teslin組成。底層30 的底面32經(jīng)配置以顯示字跡或任何類型的識(shí)別標(biāo)記。底層30的頂面31可由適合接納 導(dǎo)電墨水的塑料化合物組成。如圖1中所示且下文所描述，底層30的頂面31經(jīng)配置以 接納多個(gè)電路組件并使其垂直穩(wěn)定。如上文所述，多個(gè)電路組件可附接到底層30的頂面31。所述多個(gè)電路組件可根據(jù) 需要位于底層30的頂面31上的任何地方。腕帶1的目的和設(shè)計(jì)功能性將規(guī)定電路組件 的位置。功能性還將規(guī)定在腕帶1內(nèi)包含何種類型的電路組件。僅出于示范性目的，腕 帶1中可組裝有電池70、天線20和RFID微處理器10。另外，額外的電路組件可包含 (但不限于)LED、柔性顯示器和仿真器。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，底層30的頂面31經(jīng)配置以接納RFID微處理器10、電池 70和天線20 (圖l中所示)。RFID微處理器IO可以是幾種已知RFID處理器中的任何一者。舉例來說，可將Phillips SL2ICS20芯片用作RFID微處理器10。在本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例中，可將FCP2倒裝芯片封裝用作RFID微處理器10。 RFID微處理器IO經(jīng)由電 路跡線5可操作地連接到電池70和天線20。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，天線20沉積在底層30的頂面31上。天 線20可由許多材料中的任何一種材料組成。舉例來說，天線20可由硬銅線組成。根據(jù) 本發(fā)明另一實(shí)施例，用導(dǎo)電墨水將天線20印刷在底層30的頂面31上。如圖1中所示， 禁用尾部80也可操作地連接到天線20。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，如圖3中所示，兩個(gè)導(dǎo)電墨水層在底層30的頂面31上形 成電路跡線5。第一導(dǎo)電墨水層5a形成天線20的主回路，并環(huán)繞禁用尾部80。第一導(dǎo) 電墨水層5a還圍繞腕帶1的環(huán)60而延伸。在第一導(dǎo)電墨水層之后施加第二導(dǎo)電墨水層 5b。如圖3中所示，將介電涂層15定位在第一導(dǎo)電墨水層5a上、第二導(dǎo)電墨水層5b 與第一導(dǎo)電墨水層5a相交之處。如圖2中所示，頂層40具有底面41和頂面42。頂層40由任何不導(dǎo)電的己知常規(guī) 塑料材料組成。舉例來說，頂層40可由PVC、尼龍、聚酯、聚丙烯、聚碳酸脂或teslin 組成。頂層40的頂面42經(jīng)配置以顯示字跡或任何類型的識(shí)別標(biāo)記。底面41經(jīng)配置以 與核心層50接觸。核心層50定位在頂層40與底層30之間，且連續(xù)接觸頂層40的底面41和底層30 的頂面31。核心層50由經(jīng)配置以使定位在底層30的頂面31上的電路組件在垂直和水 平方向上穩(wěn)定的材料組成。另外，核心層50保護(hù)電路組件免受物理損壞。核心層50的 厚度在0.005英寸到0.100英寸的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，核心層50比底層30的頂面31上存 在的電路組件的厚度厚50%。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，核心層50由許多熱固性聚合材料中的任何一者組成。由 于其接合和粘合特性的緣故，核心熱固性聚合層50使底層30與頂層40以及其余組件 結(jié)合，以形成腕帶1。優(yōu)選熱固性材料是聚氨酯、環(huán)氧樹脂和不飽和的聚酯聚合材料。具體地說，通過異 氰酸鹽與從環(huán)氧丙烷或三氯丁烯氧化物衍生的多元醇的縮合反應(yīng)制得的聚氨脂是優(yōu)選 的。在可以使用的各種聚酯中，那些可進(jìn)一步表征為是"乙烯不飽和的"的聚酯尤其優(yōu) 選，因?yàn)樗鼈兡軌蛲ㄟ^其雙鍵與相容單體(也含有乙烯不飽和現(xiàn)象)且與制造出頂層40 和底層30的材料交聯(lián)。用于在本發(fā)明的實(shí)踐中使用的更優(yōu)選的環(huán)氧樹脂材料將是那些 由表氯醇(epichlorohydrin)與雙酚A，或表氯醇，和脂族多元醇(例如丙三醇)制成 的材料。它們尤其優(yōu)選，因?yàn)樗鼈兡軌蚺c制造出頂層40和底層30的更優(yōu)選材料(例如，聚氯乙烯)中的一些材料鍵合。現(xiàn)將描述用于制造根據(jù)本發(fā)明的RFID腕帶1的方法。首先，提供底層30。底層30具有頂面31和底面32。電路跡線5存在于底層30的 頂面31上。接下來，將多個(gè)電路組件放置到底層30的頂面31上，并將其電連接到電 路跡線5。如圖4中所示，接著，將底層30作為一個(gè)完整的片裝載到注射模制設(shè)備中。將頂 面40放置到注射模制設(shè)備中，且將其定位成使得頂層40位于底層30的頂面31之上。 具體地說，注射模制設(shè)備可以是反應(yīng)注射模制機(jī)(其常被個(gè)別地稱為"RIM")。這些機(jī) 器與能夠?qū)M成頂層40和底層30的聚合材料(例如，PVC)片中的至少一者執(zhí)行低溫 低壓成形操作的頂模制殼(top mold shell) 90和底模制殼95相關(guān)聯(lián)。此類頂模制殼和 底模制殼90、 95以聚合材料模制領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的方式協(xié)作。接著，注射模制設(shè)備經(jīng)由噴嘴100 (圖4和圖5中所示)在頂層40與底層30之間 注射熱固性聚合材料，從而用熱固性聚合材料形成核心層50。低溫低壓成形條件通常意味其中由熱固性聚合材料組成的核心層50的溫度小于頂 層40和底層30的熱變形溫度且壓力小于約500 psi的成形條件。優(yōu)選地，低溫成形溫 度將比頂層40和底層30的熱變形溫度低至少l(TF。許多聚氯乙烯(PVC)材料的熱變 形溫度約為23(TF。優(yōu)選地，使用閘道(gate),其從相對(duì)較寬的流入?yún)^(qū)到在正形成的腕帶1主體的前 沿處或附近終止的相對(duì)較窄的核心區(qū)域逐漸變細(xì)。最優(yōu)選地，這些閘道將從與熱固性材 料供應(yīng)流道形成流體連接的相對(duì)較寬直徑(例如，從約5誦到約10咖)注射口到其中 閘道將熱固性材料饋送到最終變成完工的腕帶1的中心或核心的空隙空間中的相對(duì)較細(xì) 直徑(例如0.10 mm)閘道/腕帶邊緣逐漸變窄。在優(yōu)選的低溫低壓注射條件下，從約 7. O毫米的初始直徑逐漸變細(xì)為約0. 13 mm的最小直徑的閘道將產(chǎn)生特別好的結(jié)果?？梢允褂玫牧硪豢蛇x特征是使用模制殼，所述模制殼具有一個(gè)或一個(gè)以上用于接納 可能特意注射到頂層40與底層30之間的空隙空間中以便將任何空氣和/或其它氣體(例 如，通過當(dāng)用于配制大多數(shù)聚合熱固性材料的配料混合在一起時(shí)所發(fā)生的放熱化學(xué)反應(yīng) 而形成的那些氣體)從所述空隙空間中除去的"過量"聚合材料。這些熱固性配料優(yōu)選 恰好在其注射到空隙空間中之前(例如，約30秒前)混合。一旦已經(jīng)注射了核心層50，就將經(jīng)模制的結(jié)構(gòu)從注射模制設(shè)備移除。根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，從一個(gè)經(jīng)模制的片中切出若干腕帶1。圖6描繪形成于一個(gè)片上的若干腕 帶1。接著，將完工的腕帶l從過量的聚合材料(例如，通過修剪)移除，并將其切割成某些規(guī)定尺寸。修剪工藝還可移除一個(gè)切割/修剪操作中的過量材料。所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員還將清楚地了解，用于在商業(yè)性產(chǎn)生操作中制造此類腕帶1的模制裝置將最優(yōu)選 地具有模制殼，所述模制殼具有用于同時(shí)制造若干此類腕帶1的多個(gè)空腔(例如，2個(gè)、 4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)等)。本發(fā)明具有若干優(yōu)勢(shì)，其中包含生產(chǎn)一個(gè)或一個(gè)以上RFID腕帶1的節(jié)省成本的方 式。在制造和佩戴期間，核心層50對(duì)腕帶1內(nèi)的電路組件提供更大保護(hù)，這又降低了 生產(chǎn)成本并提高了生產(chǎn)量。此外，本發(fā)明的方法可容易地適合于一次生產(chǎn)多個(gè)腕帶1。已經(jīng)出于說明和描述的目的呈現(xiàn)了對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以上描述內(nèi)容。不希望 所述描述內(nèi)容是詳盡的，或?qū)⒈景l(fā)明限于所揭示的精確形式，且根據(jù)上文的教示，修改 和改變是可能的，或可通過實(shí)踐本發(fā)明而獲得所述修改和改變。選擇并描述所述實(shí)施例 是為了闡釋本發(fā)明的原理，且作為實(shí)際應(yīng)用來使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠以適合于所預(yù)期的特定用途的各種實(shí)施例以及各種修改來利用本發(fā)明。希望本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利 要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種腕帶，其包括底層，其具有頂面和底面；射頻識(shí)別微處理器，其附接到所述底層的所述頂面；天線，其可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器，且附接到所述底層的所述頂面；核心層，其定位在所述底層上方，且附接到所述底層、所述射頻識(shí)別微處理器和所述天線；以及頂層，其定位在所述核心層上方，且附接到所述核心層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕帶，其進(jìn)一步包括電池，所述電池可操作地耦合到所述射 頻識(shí)別微處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕帶，其中所述底層的所述頂面具有多個(gè)電路跡線，所述電 路跡線經(jīng)配置以可操作地將所述天線耦合到所述射頻識(shí)別微處理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的腕帶，其中所述多個(gè)電路跡線具有第一電路層和第二電路 層，由此介電涂層在所述底層的所述頂面上、所述第一電路層與所述第二電路層相 交的位置處定位在所述第一電路層與所述第二電路層之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的腕帶，其中所述電路跡線用導(dǎo)電墨水形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕帶，其中所述底層和所述頂層由非導(dǎo)電塑料材料組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕帶，其中所述核心層由熱固性聚合材料組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腕帶，其進(jìn)一步包括用于將所述腕帶扣緊到佩戴者的手腕的 多個(gè)末端扣環(huán)。
9. 一種腕帶，其包括底層，其具有頂面和底面；射頻識(shí)別微處理器，其附接到所述底層的所述頂面；天線，其可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器，且附接到所述底層的所述頂面; 電池，其可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器，且附接到所述底層的所述頂面; 核心層，其定位在所述底層上方，且附接到所述底層、所述射頻識(shí)別微處理器和 所述天線；以及頂層，其定位在所述核心層上方，且附接到所述核心層。
10. —種腕帶，其包括底層，其具有頂面和底面；多個(gè)電路組件，其附接到所述底層的所述頂面；天線，其可操作地耦合到所述多個(gè)電路組件，且附接到所述底層的所述頂面； 核心層，其定位在所述底層上方，且附接到所述底層、所述多個(gè)電路組件和所述 天線；以及頂層，其定位在所述核心層上方，且附接到所述核心層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的腕帶，其中所述多個(gè)電路組件中的一者包含至少一個(gè)射頻 識(shí)別微處理器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的腕帶，其中所述多個(gè)電路組件中的一者包含至少一個(gè)電池， 所述電池可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器。
13. —種用于制造腕帶的方法，其包括提供具有頂面和底面的底層； 將射頻識(shí)別微處理器附接到所述底層的所述頂面；在所述底層的所述頂面上形成天線，由此所述天線可操作地耦合到所述射頻識(shí)別 微處理器；在所述底層的所述頂面上形成禁用尾部，由此所述禁用尾部可操作地耦合到所述 天線；將所述底層裝載到注射模制設(shè)備中；將定位在所述底層的所述頂面上方的所述頂層裝載到所述注射模制設(shè)備中；以及 在所述頂層與所述底層的所述頂面之間注射熱固性聚合材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述腕帶上形成用于將所述腕帶扣 緊到佩戴者的手腕的多個(gè)末端扣環(huán)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中多個(gè)腕帶由一個(gè)底層形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述經(jīng)注射的頂層和底層從所述 注射模制設(shè)備移除，且切下所述多個(gè)腕帶。
17. —種用于制造腕帶的方法，其包括提供具有頂面和底面的底層； 將射頻識(shí)別微處理器附接到所述底層的所述頂面；將電池附接到所述底層的所述頂面，使得其向所述射頻識(shí)別微處理器提供功率； 在所述底層的所述頂面上形成天線，由此所述天線可操作地耦合到所述射頻識(shí)別 微處理器；在所述底層的所述頂面上形成禁用尾部，由此所述禁用尾部可操作地耦合到所述天線；將所述底層裝載到注射模制設(shè)備中；將定位在所述底層的所述頂面上方的頂層裝載到所述注射模制設(shè)備中；以及 在所述頂層與所述底層的所述頂面之間注射熱固性聚合材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種RFID腕帶及其制造方法，其中所述腕帶由以下部分組成底層，其具有頂面和底面；射頻識(shí)別微處理器，其附接到所述底層的所述頂面；天線，其可操作地耦合到所述射頻識(shí)別微處理器，且附接到所述底層的所述頂面；核心層，其位于所述底層上方，且附接到所述底層、所述射頻識(shí)別微處理器和所述天線；以及頂層，其位于所述核心層上方，且附接到所述核心層。
文檔編號(hào)A44C5/00GK101605474SQ200680025919
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者羅伯特·辛格爾頓 申請(qǐng)人:因諾瓦蒂爾公司