ES2364437T3 - Etiqueta rfid que tiene una ventana con recubrimiento de liberación, y método de fabricación. - Google Patents
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Abstract
Método de realización de una etiqueta (10) RFID, comprendiendo el método: formar una antena (14) que tiene extremos (18, 20) de antena en un sustrato (12); aplicar un adhesivo (26) sobre al menos parte de la antena (14) de modo que al menos parte de los extremos de antena queden sin cubrir por el adhesivo después de aplicar el adhesivo (26), adherir un recubrimiento (28) de liberación al adhesivo (26) y acoplar un elemento de interposición a la antena (14), en el que el elemento (34) de interposición incluye un chip (36) y conectores (38, 40) de elemento de interposición conductores acoplados al chip (36); en el que el elemento (34) de interposición se acopla a la antena (14) tras adherir el recubrimiento (28) de liberación al adhesivo (26), en el que el acoplamiento está precedido de un desprendimiento parcial del recubrimiento (28) de liberación para permitir la colocación del elemento (34) de interposición; en el que el acoplamiento del elemento (34) de interposición a la antena (14) incluye colocar el elemento (34) de interposición en una abertura (60) del recubrimiento (28) de liberación cuando está parcialmente desprendido; y en el que el acoplamiento va seguido de volver a adherir el recubrimiento (28) de liberación parcialmente desprendido al adhesivo (26), cubriendo de este modo el elemento (34) de interposición con el recubrimiento de liberación.
Description
Etiqueta RFID que tiene una ventana con
recubrimiento de liberación, y método de fabricación.
Esta invención se refiere al campo de los
dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID), y métodos
de realización de dispositivos RFID.
Los elementos de marcado y etiquetas de
identificación por radiofrecuencia (RFID) (denominados en su
conjunto en el presente documento "dispositivos") se usan
ampliamente para asociar un objeto con un código de identificación.
Los dispositivos RFID generalmente tienen una combinación de antenas
y electrónica analógica y/o digital, que puede incluir, por ejemplo,
electrónica de comunicaciones, memoria de datos y lógica de control.
Por ejemplo, se usan elementos de marcado RFID junto con cerraduras
de seguridad en coches, para control de acceso a edificios, y para
seguimiento de inventario y paquetes. Algunos ejemplos de elementos
de marcado y etiquetas RFID aparecen en las patentes estadounidenses
n.^{os} 6.107.920, 6.206.292 y 6.262.692.
Como se indicó anteriormente, los dispositivos
RFID se clasifican generalmente como etiquetas o elementos de
marcado. Las etiquetas RFID son dispositivos RFID que se unen
mediante adhesivo o tienen de otro modo una superficie directamente
unida a objetos. Los elementos de marcado RFID, en cambio, se fijan
a objetos por otros medios, por ejemplo, mediante el uso de un
elemento de sujeción de plástico, tira u otro medio de sujeción.
Los dispositivos RFID incluyen etiquetas y
elementos de marcado activos, que incluyen una fuente de
alimentación, y etiquetas y elementos de marcado pasivos, que no la
incluyen. En el caso de elementos de marcado pasivos, para recuperar
la información del chip, una "estación base" o "lector"
envía una señal de excitación al elemento de marcado o etiqueta
RFID. La señal de excitación energiza el elemento de marcado o
etiqueta, y el conjunto de circuitos de RFID transmite la
información almacenada de vuelta al lector. El "lector" recibe
y decodifica la información del elemento de marcado RFID. En
general, los elementos de marcado RFID pueden retener y transmitir
suficiente información para identificar de manera unívoca
individuos, paquetes, inventario y similares. Los elementos de
marcado y etiquetas RFID también pueden dividirse en aquellos en los
que la información se escribe sólo una vez (aunque la información
puede leerse repetidas veces), y aquellos en los que la información
puede escribirse durante el uso. Por ejemplo, los elementos de
marcado RFID pueden almacenar datos del entorno (que pueden
detectarse por un sensor asociado), historiales logísticos, datos de
estado, etc. El documento
US-81-6191110 se reconoce en el
preámbulo de la reivindicación 10.
Existe un deseo continuado de dispositivos RFID
de funcionamiento mejorado, y de tamaño y coste reducidos. Se
apreciará que cabe mejorar los dispositivos RFID en al menos estas
áreas.
La invención se expone en las reivindicaciones 1
y 10.
Para conseguir los fines anteriores y otros
relacionados, la invención comprende las características que se
describen completamente a continuación en el presente documento y
que se señalan particularmente en las reivindicaciones. La siguiente
descripción y los dibujos adjuntos exponen en detalle ciertas
realizaciones ilustrativas de la invención. Estas realizaciones son
indicativas, sin embargo, de tan sólo algunos de los diversos modos
en los que pueden emplearse los principios de la invención. Otros
objetos, ventajas y características novedosas de la invención
resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada
de la invención cuando se considere en conjunción con los
dibujos.
En los dibujos adjuntos, que no están
necesariamente a escala:
la figura 1 es una vista en despiece ordenado de
una etiqueta RFID según una realización de la presente
invención;
la figura 2 es una vista en sección transversal
de la etiqueta RFID de la figura 1;
la figura 3 es un diagrama de flujo de alto
nivel de un método para realizar etiquetas RFID según una
realización de la presente invención;
la figura 4 es una vista en planta que ilustra
una primera etapa en el método de la figura 3;
la figura 5 es una vista en planta que ilustra
una segunda etapa en el método de la figura 3;
la figura 6 es una vista en planta que ilustra
una tercera etapa en el método de la figura 3;
la figura 7 es una vista en planta que ilustra
una cuarta etapa en el método de la figura 3;
la figura 8 es una vista en planta que ilustra
una quinta etapa en el método de la figura 3;
la figura 9 es una vista esquemática de un
sistema de fabricación de etiquetas RFID para llevar a cabo el
método de la figura 3;
la figura 10 es una vista en despiece ordenado
de una etiqueta RFID según un ejemplo;
la figura 11 es una vista oblicua de una
etiqueta RFID según otro ejemplo;
la figura 12 es una vista en despiece ordenado
de una etiqueta RFID según otro ejemplo; y
la figura 13 es una vista en despiece ordenado
de una etiqueta RFID según un ejemplo adicional.
Una etiqueta RFID incluye un recubrimiento de
liberación que tiene una abertura o ventana, para permitir la
colocación de un elemento de interposición a través de la ventana, y
en contacto con partes de extremo de una antena. Al acoplar el
elemento de interposición a la antena a través de la ventana en el
recubrimiento de liberación, puede realizarse el acoplamiento en un
momento posterior a lo que es habitual en la fabricación de la
etiqueta. Esto permite fabricar la etiqueta con menos desgaste en el
elemento de interposición, que es una pieza relativamente cara y
frágil de la antena. Además, someter a prueba los elementos de
interposición antes de aplicarlos a una banda de etiquetas puede
ahorrar costes al eliminar desperdicio de material. Someter a prueba
sólo las tiras puede permitir la predicción del funcionamiento de la
etiqueta terminada. Al colocar los elementos de interposición más
tarde en el proceso de formación de la etiqueta, las máquinas
utilizadas en las otras etapas, tal como en las partes de un proceso
roll-to-roll (rodillo contra rodillo), pueden
tener mayores tolerancias para parámetros tales como descarga
electrostática, control de presión, y control de radio de curvatura.
Puede mejorarse la fiabilidad de las etiquetas resultantes, y puede
reducirse la necesidad de probar las etiquetas acabadas.
En referencia inicialmente a las figuras 1 y 2,
una etiqueta 10 RFID incluye un sustrato 12 sobre el que se coloca
una antena 14. El sustrato 12 puede incluir cualquiera de una
variedad de materiales adecuados, por ejemplo incluyendo, aunque sin
limitarse a, policarbonato de alta Tg, poli(tereftalato de
etileno), poliarilato, polisulfona, un copolímero de norborneno,
polifenilsulfona, polieterimida, poli(naftalato de etileno)
(PEN), polietersulfona (PES), policarbonato (PC), una resina
fenólica, poliéster, poliimida, polieteréster, polieteramida,
acetato de celulosa, poliuretanos alifáticos, poliacrilonitrilo,
politrifluoroetilenos, poli(fluoruro de vinilideno), HDPE,
poli(metacrilato de metilo), una poliolefina cíclica o
acíclica, o papel. El sustrato 12 puede ser un material flexible,
adecuado para etiquetas.
La antena 14 puede depositarse o formarse en una
superficie 16 superior del sustrato 12 mediante cualquiera de varios
métodos adecuados. La antena 14 puede realizarse de cualquiera de
una variedad de materiales conductores adecuados, tales como metales
o tintas conductoras. Las antenas metálicas, que pueden realizarse
de metales tales como cobre, pueden formarse a partir de métodos
adecuados, tales como ataque químico, estampación, o galvanoplastia.
Puede estamparse o atacarse químicamente una lámina metálica para
formar un patrón adecuado para la antena 14, y a continuación puede
unirse al sustrato 12.
Tintas conductoras adecuadas para la antena 14
pueden incluir cualquiera de una variedad de materiales conductores
eléctricamente adecuados, incluyendo partículas metálicas
conductoras, partículas de carbono, o partículas de polímeros
conductores. Ejemplos de materiales conductores adecuados incluyen
partículas de cobre, partículas de níquel, partículas de plata,
partículas de aluminio, diversas partículas de aleación metálica,
partículas de carbono, y partículas de polímeros conductores.
Ejemplos de polímeros conductores incluyen polímeros intrínsecamente
conductores como polietilendioxitiofeno (PEDOT), polipirrol (PPy), o
polianilina (PANI).
La antena 14 puede depositarse o formarse en la
superficie 16 del sustrato mediante métodos tales como impresión o
diversos métodos de deposición física y/o en fase de vapor. La
impresión de la antena 14 puede realizarse mediante cualquiera de
una variedad de técnicas de impresión, tales como impresión por
chorro de tinta, impresión en huecograbado, impresión offset, u
otras técnicas de impresión con patrón adecuadas. La deposición
sobre la superficie 16 del sustrato puede realizarse usando una
máscara para bloquear partes de la superficie 16 del sustrato en la
que no se desea la formación de la antena 14.
La antena 14 tiene un par de extremos 18 y 20 de
antena usados para acoplar un elemento de interposición a la antena
14, tal como se describe con mayor detalle a continuación. Se
apreciará que la configuración de la antena 14 sólo es una de una
amplia variedad de posibles configuraciones de antena para la
etiqueta 10 RFID. Se conoce ampliamente en la técnica una gran
variedad de configuraciones de antena para diversos dispositivos de
identificación.
Una capa 26 de adhesivo con patrón se sitúa en y
sobre la mayor parte del sustrato 12 y la antena 14. La función
principal de la capa 26 de adhesivo es, en última instancia, fijar
la etiqueta 10 RFID a un objeto, tal como un cartón, al que se
aplica. Antes de su uso, la capa 26 de adhesivo puede cubrirse
sustancialmente por un recubrimiento 28 de liberación. La capa 26 de
adhesivo tiene un área 30 abierta entre los extremos 18 y 20 de
antena. La capa 26 de adhesivo puede incluir cualquiera de una
amplia variedad de adhesivos adecuados, tales como adhesivos
sensibles a la presión adecuados. La capa 26 de adhesivo rodea un
área 30 abierta entre los extremos 18 y 20 de antena. Asimismo, el
área 30 abierta puede dejar partes de los extremos 18 y 20 de antena
sin cubrir por el adhesivo.
Sobre la capa 26 de adhesivo se dispone el
recubrimiento 28 de liberación y un elemento 34 de interposición. Un
elemento de interposición (también conocido como tira) se define en
el presente documento como una combinación de un chip (que incluye
un circuito integrado) y conectores conductores usados para
proporcionar un área de superficie mayor (huella) para acoplar
eléctricamente el chip a una antena. Un elemento de interposición
incluye cualquiera de una variedad de combinaciones de dispositivos
de comunicación inalámbricos (chips RFID) con conectores conductores
acoplados al mismo para facilitar la conexión eléctrica de los chips
a antenas. Un elemento de interposición puede incluir opcionalmente
piezas adicionales, tales como un sustrato de elemento de
interposición que soporta los el chip y/o los conectores de elemento
de interposición. Ejemplos de elementos de interposición RFID
adecuados incluyen un elemento de interposición RFID disponible de
Alien Technologies, y el elemento de interposición comercializado
con el nombre I-CONECT, disponible de Philips
Electronics. Los chips disponibles de Philips Electronics u otro
proveedor, tal como Impinj de
Seattle, Washington, pueden unirse o bien de manera conductora, en un dado flip-chip (chip invertido), o bien de manera conductora o reactiva para una forma de elemento de interposición del chip. Chips RFID adecuados incluyen el chip Philips HSL, disponible de Philips Electronics, y el EM Marin EM4222, disponible de EM Microelectronic-Marin SA.
Seattle, Washington, pueden unirse o bien de manera conductora, en un dado flip-chip (chip invertido), o bien de manera conductora o reactiva para una forma de elemento de interposición del chip. Chips RFID adecuados incluyen el chip Philips HSL, disponible de Philips Electronics, y el EM Marin EM4222, disponible de EM Microelectronic-Marin SA.
El elemento 34 de interposición incluye un chip
36 y un par de conectores 38 y 40 conductores de elemento de
interposición. Los conectores 38 y 40 conductores de elemento de
interposición son partes de material conductor que proporcionan una
mayor área de superficie para facilitar la conexión del elemento 34
de interposición a la antena 14. Los conectores 38 y 40 de elemento
de interposición están acoplados eléctricamente a contactos 42 y 44
de chip respectivos del chip 36 de elemento de interposición.
Los conectores 38 y 40 de elemento de
interposición tienen puntos 48 y 50 de adhesivo de conector de
elemento de interposición en sus lados inferiores, los lados de los
conectores 38 y 40 de elemento de interposición orientados hacia la
antena 14. Los puntos 48 y 50 de adhesivo de conector de elemento de
interposición se usan para acoplar de manera mecánica y eléctrica
los conectores 38 y 40 de elemento de interposición a los extremos
18 y 20 de antena. Los puntos 48 y 50 de adhesivo de conector de
elemento de interposición pueden ser puntos de un adhesivo conductor
adecuado, tal como de una pasta conductora isotrópica adecuada. Un
conductor adhesivo de este tipo proporciona una conexión eléctrica
óhmica directa entre los conectores 38 y 40 de elemento de
interposición, y los extremos 18 y 20 de antena. Alternativamente,
los puntos 48 y 50 de adhesivo de elemento de interposición pueden
ser no conductores, con acoplamiento capacitivo, magnético, u otros
tipos de acoplamiento eléctrico indirecto (reactivo) usados para
acoplar entre sí los extremos 18 y 20 de antena, y los conectores 38
y 40 de elemento de interposición.
Tal como se ilustra de la mejor manera en la
figura 2, el elemento 34 de interposición se fija a la antena 14 y
al sustrato 12 mediante el uso tanto de los puntos 48 y 50 de
adhesivo de conector de elemento de interposición, como de partes 52
y 54 expuestas de la capa 26 de adhesivo. Así pueden usarse
adhesivos tanto conductores como no conductores para fijar el
elemento 34 de interposición.
El elemento 34 de interposición puede fijarse a
la antena 14 y al sustrato 12 en una configuración de chip hacia
abajo (flip chip). En esta configuración los contactos 42 y
44 de chip del chip 36 de elemento de interposición están orientados
alejándose del sustrato 12. En una configuración de este tipo los
conectores 38 y 40 de elemento de interposición también están más
alejados del sustrato 12 que la mayor parte o todo el chip 36 de
elemento de interposición. El sustrato 12 puede incluir un rebaje u
orificio 56 para alojar en su interior parte del chip 36. El rebaje
u orificio 56 puede ser redondo, o puede tener otras formas
adecuadas. El orificio 56 puede formarse adecuadamente en el
sustrato 12 usando un punzón. Se apreciará que puede usarse una
variedad de otras configuraciones y/o métodos de formación para
producir el rebaje u orificio 56. Se apreciará también que el
elemento 34 de interposición puede colocarse en una configuración de
chip hacia arriba, con los contactos 42 y 44 de chip orientados
hacia el sustrato 12.
El recubrimiento 28 de liberación tiene una
ventana 60, una abertura u orificio a través de todo el
recubrimiento 28 de liberación. La ventana 60 se dimensiona de modo
que el elemento 34 de interposición cabe completamente a través de
la ventana. Tal como se explica con mayor detalle a continuación, la
etiqueta 10 RFID se fabrica de modo que el recubrimiento 28 de
liberación se coloca en la capa 26 de adhesivo antes de acoplar el
elemento 34 de interposición al resto de la etiqueta 10. La ventana
60 puede configurarse para ser más grande que el área 30 abierta en
la capa 26 de adhesivo. Esto deja las partes 52 y 54 expuestas de la
capa 26 de adhesivo accesibles a través de la ventana 60, incluso
tras aplicar el recubrimiento 28 de liberación a la capa 26 de
adhesivo.
El recubrimiento 28 de liberación puede
realizarse de cualquiera de una variedad de materiales adecuados.
Por ejemplo, el recubrimiento 28 de liberación puede ser un material
de papel o polímero recubierto de silicona adecuado que puede
arrancarse para dejar al descubierto la capa 26 de adhesivo
subyacente.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo de alto
nivel de un método 100 para producir un rollo o banda 101 de
etiquetas 10 RFID. Las figuras 4-8 ilustran diversas
etapas del método 100. Las etapas se describen en relación a un
proceso roll-to-roll para realizar el rollo o
banda que contiene una gran cantidad de etiquetas 10 RFID. Se
apreciará que el método 100 puede realizarse también como múltiples
operaciones roll-to-roll, y/o que algunas o
todas las etapas pueden realizarse en operaciones que no sean
roll-to-roll.
En la etapa 102 del método 100, ilustrada en la
figura 4, la antena 14 se forma en la superficie 16 del sustrato 12,
que forma parte de una banda 104 de sustrato. Tal como se comentó
anteriormente, la antena 14 puede imprimirse o depositarse de otro
modo sobre el sustrato 12.
El orificio 56 se punzona en el sustrato 12 en
la etapa 106 del método 100, mostrada en la figura 5. Un modo de
formar el orificio 56 es punzonarlo en el sustrato 12 en la
ubicación apropiada, por ejemplo entre los extremos 18 y 20 de
antena de la antena 14. Se apreciará que puede usarse una amplia
variedad de otros métodos adecuados para producir el orificio 56, o
para producir un rebaje en la misma ubicación. Se apreciará que la
etapa 106 puede omitirse por completo, o puede realizarse en un
orden diferente del que se muestra en la figura 3 y de lo que se
describe en el presente documento.
La capa 26 de adhesivo con patrón se aplica en
la etapa 108 del método 100. Esto se ilustra en la figura 6. Tal
como se comentó anteriormente, la capa 26 de adhesivo con patrón
puede aplicarse usando cualquiera de una variedad de métodos de
impresión o deposición adecuados. El área 30 abierta en la capa 26
de adhesivo deja el orificio o rebaje 54 y partes de los extremos 18
y 20 de antena sin cubrir por la capa 26 de adhesivo.
En la etapa 110, el recubrimiento 28 de
liberación se aplica sobre la capa 26 de adhesivo. Las ventanas 60
en el recubrimiento 28 de liberación pueden haberse formado
previamente, mediante procesos tales como punzonamiento o
troquelado. El recubrimiento 28 de liberación puede formar parte de
una banda 112 de material de recubrimiento de liberación continuo,
tal como se ilustra en la figura 7. La unión mutua de la banda 112
de recubrimiento de liberación con la banda 104 de sustrato puede
realizarse a partir de un par de rollos de suministro de los dos
materiales, realizándose la unión entre rodillos adecuados que
presionan el recubrimiento 28 de liberación sobre la capa 26 de
adhesivo. La banda 112 de recubrimiento de liberación puede
alinearse adecuadamente con la banda 104 de sustrato para colocar
las ventanas 60 en ubicaciones deseadas respecto a las áreas 30
abiertas y/o los orificios o rebajes 54. Pueden usarse marcas de
alineación detectables ópticamente u otros métodos de alineación
adecuados para conseguir la alineación correcta. Tal como se
describió anteriormente, la ventana 60 puede colocarse para
superponerse con el área 30 abierta en la capa 26 de adhesivo, así
como dejando las partes 48 y 50 expuestas de la capa 26 de adhesivo
sin cubrir.
Las etapas 114 y 116 del método 100 implican la
preparación del elemento 34 de interposición, antes de acoplar el
elemento 34 de interposición al resto de la etiqueta 10 RFID. En la
etapa 114 se somete a prueba el funcionamiento del elemento 34 de
interposición. Esta prueba puede realizarse mediante cualquiera de
una variedad de métodos de prueba de corto alcance adecuados. Pueden
encontrarse detalles adicionales relativos a ejemplos de métodos de
prueba en las solicitudes de patente estadounidense de titularidad
compartida n.^{os} 10/367.515 (presentada el 13 de febrero de
2003), 10/805.938 (presentada el 22 de marzo de 2004) y 11/359.669
(presentada el 22 de febrero de 2006). En la etapa 116 los puntos 48
y 50 de adhesivo de conector de elemento de interposición se aplican
a los conectores 38 y 40 de elemento de interposición. Esta
deposición puede ser mediante cualquiera de una variedad de métodos
adecuados, tales como impresión o pulverización.
En la etapa 120, ilustrada en la figura 8, los
elementos 34 de interposición se colocan en la ventana 60 en el
recubrimiento 28 de liberación, para acoplarse mecánica y
eléctricamente a las antenas 14. Se apreciará que una amplia
variedad de métodos y máquinas están disponibles en la técnica
anterior para realizar el proceso de colocar los elementos 34 de
interposición con un espaciado deseado a lo largo de la banda 104 de
sustrato. Dispositivos de tipo pick and place (coger y
colocar), y dispositivos de colocación usando rollos o bandas de
elementos de interposición, con o sin individualización, son
ejemplos de modos adecuados de llevar a cabo la colocación de los
elementos 34 de interposición. Ejemplos de tales dispositivos pueden
encontrarse en la patente estadounidense n.° 6.951.596 de
titularidad compartida y la solicitud de patente estadounidense nº
10/947.010, presentada el 22 de septiembre de 2004.
Finalmente, en la etapa 122 del método 100, los
puntos 48 y 50 de adhesivo de conector de elemento de interposición
se curan para realizar una adhesión segura entre el elemento 34 de
interposición y la antena 14 y el sustrato 12. Se apreciará que las
partes 48 y 50 expuestas de la capa 26 de adhesivo ayudan a mantener
el elemento 34 de interposición en su sitio antes de la operación de
curado. El curado puede ser cualquiera de una variedad de métodos de
curado, tales como calentamiento o exposición a luz
ultravioleta.
La banda 101 de etiquetas RFID puede almacenarse
en forma de rollo. Las etiquetas 10 RFID pueden individualizarse a
partir de la banda en un momento posterior. Tras individualizarse,
las etiquetas 10 RFID pueden aplicarse adecuadamente a dispositivos,
por ejemplo para un seguimiento de inventario.
El método de realización de las etiquetas 10
RFID descrito anteriormente ofrece varias ventajas respecto a los
métodos anteriores. El hecho de retrasar el acoplamiento del
elemento 34 de interposición a la antena 14 hasta bastante tarde en
el proceso de fabricación reduce el desgaste en el elemento 34 de
interposición, y en el acoplamiento entre el elemento 34 de
interposición y la antena 14. Esto mejora la fiabilidad de la
etiqueta 10 RFID resultante, así como reduce el riesgo de fallo de
la etiqueta durante la fabricación.
Además, la colocación del elemento 34 de
interposición dentro de la ventana 60 en el recubrimiento 28 de
liberación disminuye el espesor de la etiqueta 10 RFID. La ubicación
de todo o parte del chip 36 de elemento de interposición dentro del
rebaje del orificio 56 puede servir adicionalmente para reducir el
espesor de la etiqueta 10 RFID resultante. El espesor global de la
etiqueta 10 RFID puede no verse afectado por la presencia del
elemento 34 de interposición. Si el elemento 34 de interposición es
lo bastante delgado de modo que no sobresale por encima del
recubrimiento 28 de liberación, el recubrimiento 28 de liberación se
convierte en el elemento determinante del espesor global de la
etiqueta 10 RFID.
La figura 9 muestra un diagrama esquemático de
un sistema 200 de fabricación para realizar una banda 101 de
etiquetas 10 RFID. Un rollo 204 de suministro de sustrato suministra
una banda 104 de sustrato. Una impresora 210 de antenas aplica
antenas 14 (la figura 1) a la banda 104 de sustrato. Se usa un
punzón 214 para realizar los orificios 54 (figura 1) en la banda 104
de sustrato. Una impresora 218 de adhesivo se usa entonces para
colocar la capa 26 de adhesivo con patrón (figura 1).
Los rodillos 220 y 222 unen una banda 112 de
recubrimiento de liberación a la banda 104 de sustrato. Un aplicador
230 de elementos de interposición aplica los elementos 34 de
interposición (figura 1), acoplando los elementos 34 de
interposición a las antenas 14. Los elementos 34 de interposición
pueden aplicarse a partir de una banda 234 de elementos de
interposición. La aplicación de los elementos 34 de interposición
puede realizarse con el mismo espaciado que las antenas 14, o puede
realizarse con un espaciado diferente. Detalles adicionales
relativos a la unión de elementos de interposición pueden
encontrarse en la patente estadounidense nº 6.951.596. Finalmente,
el curado del adhesivo se realiza en una estación 238 de curado. La
banda 101 de etiquetas RFID se recoge entonces en un carrete 240 de
recogida.
A continuación se exponen varias realizaciones
alternativas que varían en cierto modo de lo que se ha descrito
hasta ahora. Se apreciará que estas realizaciones pueden compartir
varias características con otras realizaciones descritas en el
presente documento, y que el análisis de estas características
similares puede abreviarse u omitirse por completo en la descripción
de estas realizaciones a continuación. Además, se apreciará que
pueden combinarse diferentes características de diferentes
realizaciones cuando sea apropiado. Además, cuando se describen
múltiples características con respecto a una única realización, se
apreciará que pueden omitirse algunas de estas características,
cuando se apropiado y si se desea.
La figura 10 muestra una etiqueta 10' RFID
alternativa que tiene un sustrato 12, una antena 14 y un elemento 34
de interposición, todos similares a los de la etiqueta 10 RFID
(figura 1) descrita anteriormente. La etiqueta 10' RFID tiene una
capa 26' de adhesivo que es una capa sin patrón que cubre
completamente el sustrato 12, a diferencia de la capa 26 de adhesivo
con patrón (figura 1). La capa 26' de adhesivo sin patrón puede
tener un espesor sustancialmente uniforme, y puede ser de un
adhesivo no conductor adecuado, tal como un adhesivo no conductor,
sensible a la presión.
Los conectores 38 y 40 conductores de elemento
de interposición se acoplan a la antena 14 mediante acoplamiento
reactivo. Se usa acoplamiento reactivo en este caso para referirse
ampliamente a acoplamiento eléctrico sin contacto que acopla
principalmente los conectores conductores 38 y 40 a la antena 14, a
diferencia del acoplamiento conductor directo (óhmico) que acopla
entre sí los conectores 38 y 40 conductores a la antena 14 en la
etiqueta 10 RFID (figura 1). El acoplamiento reactivo, tal como se
usa el término en el presente documento, incluye tanto acoplamiento
magnético como acoplamiento capacitivo. Las referencias en el
presente documento a acoplamiento magnético, capacitivo o reactivo
se refieren a acoplamiento que es predominantemente o principalmente
magnético, capacitivo, o reactivo. Se apreciará que el acoplamiento
que es principalmente magnético puede incluir asimismo cierto
acoplamiento capacitivo. Por el contrario, el acoplamiento que es
principalmente capacitivo puede incluir asimismo cierto acoplamiento
inductivo (magnético) como mecanismo de acoplamiento secundario. En
el presente documento se hace referencia a los sistemas que usan
acoplamiento principalmente capacitivo o magnético como que utilizan
acoplamiento reactivo. El acoplamiento capacitivo, magnético o
reactivo, tal como se usan los términos en el presente documento,
también puede incluir cierto acoplamiento conductor directo, si bien
es cierto que no como tipo principal de acoplamiento eléctrico.
El uso de acoplamiento reactivo simplifica la
aplicación de adhesivo y reduce el coste. La capa 26' de adhesivo
puede aplicarse fácilmente mediante pulverización u otros métodos
adecuados, sin necesidad de formación de patrón, en una única etapa
de aplicación. Los adhesivos no conductores son generalmente menos
caros que un adhesivo conductor, de modo que prescindir del uso de
un adhesivo conductor reduce el coste en comparación con la etiqueta
10 RFID (figura 1) que usa adhesivo conductor en los puntos 48 y 50
de adhesivo de conector de elemento de interposición (figura 1).
La etiqueta 10' RFID tiene un recubrimiento 28'
de liberación que incluye una solapa 56' articulada que cubre una
ventana o abertura 60' temporal en el recubrimiento 28' de
liberación. La solapa 56' puede ser una sección del recubrimiento
28' de liberación cortada en tres lados, lo que permite doblarla por
una línea 58' de plegado. La solapa 56' articulada puede abrirse
para permitir el acceso a la ventana 60' subyacente para permitir la
colocación del elemento 34 de interposición a través de la ventana
60', sobre la capa 26' de adhesivo. Una vez colocado el elemento 34
de interposición, la solapa 56' puede cerrarse, cubriendo y
protegiendo el elemento 34 de interposición. La solapa 56' cerrada
puede adherirse a la capa 26' de adhesivo.
Se apreciará que pueden usarse adhesivos
adecuados en la capa 26' de adhesivo para permitir la apertura de la
solapa 56', y el cierre y adherencia posterior de la solapa 56'.
Como alternativa, el recubrimiento 28' de liberación puede acoplarse
inicialmente a la capa 26' de adhesivo con la solapa 56' en una
configuración inicialmente abierta, quizás fijada temporalmente a
una superficie 62' superior del recubrimiento 26' de liberación con
una pequeña cantidad de adhesivo.
Un lado posterior del elemento 34 de
interposición, opuesto al lado unido a la antena 14 y al sustrato
12, opcionalmente tiene un adhesivo 64' sensible a la presión, de
alta resistencia, sobre él. El adhesivo 64' de alta resistencia es
un adhesivo más resistente que la capa 26' de adhesivo. La capa 26'
de adhesivo puede ser un adhesivo de bajo agarre, que se retira
fácilmente. Tras retirar el recubrimiento 28' de liberación, y
adherir la etiqueta 10' RFID a un objeto, el elemento 34 de
interposición puede adherirse al objeto de manera más resistente que
el resto de la etiqueta 10'. Esto se debe a la presencia del
adhesivo 64' sensible a la presión de alta resistencia. Cuando la
etiqueta 10' se arranca o de otro modo se retira de un objeto, el
elemento 34 de interposición puede permanecer unido al objeto. El
elemento 34 de interposición que permanece sobre el objeto puede
funcionar como un dispositivo RFID detectable en campo cercano, que
puede ser detectable a corto alcance, pero no a largo alcance. Esto
protege la privacidad del consumidor al tiempo que sigue permitiendo
la identificación mediante detección de una parte del dispositivo,
el elemento 34 de interposición. Detalles adicionales relativos al
uso de un elemento de interposición como dispositivo RFID detectable
en campo cercano pueden encontrarse en la solicitud de patente
estadounidense n.° 10/886.831, presentada el 7 de julio de 2004.
Una alternativa a la solapa 56' se muestra en la
figura 11, en la que la ventana 60' se cubre mediante una pieza
independiente, una cubierta 66' de ventana, tras la colocación del
elemento 34 de interposición. La cubierta 66' puede realizarse del
mismo material que el recubrimiento 28' de liberación, o realizarse
de un material diferente. La cubierta 66' realiza la misma función
que la solapa 56', cubrir y proteger el elemento 34 de interposición
subyacente.
Se apreciará que el uso de acoplamiento reactivo
a través de la capa 26' de adhesivo es un concepto independiente del
uso de la solapa 56' o la cubierta 66' para cubrir la ventana 60'.
Estos conceptos independientes pueden utilizarse individualmente, o
pueden combinarse en la misma etiqueta 10' RFID, tal como as se
ilustra en las figuras 10 y 11.
La figura 12 muestra una etiqueta 10'' RFID de
un diseño alternativo, que tiene un recubrimiento 28'' de liberación
que no tiene ningún tipo de abertura. El recubrimiento 28'' de
liberación cubre el elemento 34 de interposición para proteger el
elemento 34 de interposición. Según una realización, el elemento 34
de interposición se adhiere a la capa 26' de adhesivo inmediatamente
antes de colocar el recubrimiento 28'' de liberación sobre la capa
26' de adhesivo. Según otra realización, el recubrimiento 28'' de
liberación se coloca inicialmente sobre la capa 26' de adhesivo,
antes de la colocación del elemento 34 de interposición. La parte
del recubrimiento 28'' de liberación se arranca parcial o
completamente o se separa de otro modo de la capa 26' de adhesivo,
para permitir la colocación del elemento 34 de interposición. El
recubrimiento 28'' de liberación se coloca entonces de nuevo en
contacto con la capa 26' de adhesivo, cubriendo el elemento 34 de
interposición.
La etiqueta 10'' RFID se muestra en la figura 12
usando la capa 26' de adhesivo no conductor que cubre completamente
la antena 14 y el sustrato 12. Se apreciará que el recubrimiento
28'' de liberación sin ventana también puede usarse con la
configuración de adhesivo y conexión mostrada en la figura 1, que
incluye una capa 26 de adhesivo con patrón y puntos 48 y 50 de
adhesivo de conector de elemento de interposición para acoplar
mecánica y eléctricamente el elemento 34 de interposición al
sustrato 12 y a la antena 14.
La figura 13 muestra una realización adicional,
una etiqueta 10''' RFID con una capa 26''' de adhesivo conductor con
patrón. La capa 26''' de adhesivo conductor puede usarse tanto para
acoplar eléctricamente un elemento 34 de interposición a una antena
14, como para adherir un recubrimiento 28'' de liberación a la
antena 14 y a un sustrato 12. El adhesivo conductor de la capa 26'''
de adhesivo conductor puede ser cualquiera de una variedad de
adhesivos conductores adecuados, por ejemplo, los adhesivos
comentados anteriormente con respecto a los puntos 48 y 50 de
adhesivo de conector de elemento de interposición (figura 1).
La capa 26''' de adhesivo conductor puede tener
cualquiera de una variedad de patrones adecuados. Puede seguir
estrechamente el patrón de la antena 14. Alternativamente, la capa
26''' de adhesivo conductor puede cubrir casi todo el sustrato 12,
dejando sólo un área 30''' abierta para la colocación del elemento
34 de interposición.
Pueden usarse partes de la capa 26''' de
adhesivo conductor para acoplar eléctricamente el elemento 34 de
interposición a la antena 14, y para acoplar mecánicamente el
elemento 34 de interposición a la antena 14 y al sustrato 12.
Alternativamente una o ambas de estas funciones pueden realizarse
mediante adhesivo conductor o no conductor adecuado sobre partes del
elemento 34 de interposición. Por ejemplo los puntos 48 y 50 de
adhesivo de conector de elemento de interposición pueden usarse para
acoplar los conectores 38 y 40 de elemento de interposición a la
antena 14.
Aunque la invención se ha mostrado y descrito
con respecto a una determinada realización o realizaciones
preferidas, es obvio que a otros expertos en la técnica se les
ocurrirán alteraciones y modificaciones equivalentes al leer y
comprender esta memoria descriptiva y los dibujos adjuntos. Haciendo
referencia en particular a las diversas funciones realizadas por los
elementos descritos anteriormente (componentes, conjuntos,
dispositivos, composiciones, etc.), está previsto que los términos
(incluyendo una referencia a "medios") usados para describir
tales elementos se correspondan, a menos que se indique lo
contrario, con cualquier elemento que realice la función
especificada del elemento descrito (es decir, que sea funcionalmente
equivalente), aunque no estructuralmente equivalente a la estructura
dada a conocer que realiza la función en la realización o
realizaciones de la invención a modo de ejemplo ilustradas en el
presente documento. Además, aunque anteriormente pueda haberse
descrito una característica particular de la invención con respecto
a sólo una o más de varias realizaciones ilustradas, tal
característica puede combinarse con una o más características
adicionales de las otras realizaciones, según se desee y sea
ventajoso para cualquier aplicación dada o particular.
Claims (10)
1. Método de realización de una etiqueta (10)
RFID, comprendiendo el método:
formar una antena (14) que tiene extremos (18,
20) de antena en un sustrato (12);
aplicar un adhesivo (26) sobre al menos parte de
la antena (14) de modo que al menos parte de los extremos de antena
queden sin cubrir por el adhesivo después de aplicar el adhesivo
(26),
adherir un recubrimiento (28) de liberación al
adhesivo (26) y acoplar un elemento de interposición a la antena
(14), en el que el elemento (34) de interposición incluye un chip
(36) y conectores (38, 40) de elemento de interposición conductores
acoplados al chip (36);
en el que el elemento (34) de interposición se
acopla a la antena (14) tras adherir el recubrimiento (28) de
liberación al adhesivo (26), en el que el acoplamiento está
precedido de un desprendimiento parcial del recubrimiento (28) de
liberación para permitir la colocación del elemento (34) de
interposición; en el que el acoplamiento del elemento (34) de
interposición a la antena (14) incluye colocar el elemento (34) de
interposición en una abertura (60) del recubrimiento (28) de
liberación cuando está parcialmente desprendido; y
en el que el acoplamiento va seguido de volver a
adherir el recubrimiento (28) de liberación parcialmente desprendido
al adhesivo (26), cubriendo de este modo el elemento (34) de
interposición con el recubrimiento de liberación.
2. Método según la reivindicación 1, que
comprende además, tras el acoplamiento, cubrir el elemento (34) de
interposición con una solapa del recubrimiento (28) de
liberación.
3. Método según la reivindicación 1, que
comprende además, tras el acoplamiento, cubrir el elemento (34) de
interposición con una cubierta.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3,
en el que el acoplamiento incluye el
acoplamiento reactivo entre los conectores (38, 40) de elemento de
interposición y los extremos de antena;
en el que el adhesivo (26) es una capa de
adhesivo no conductor que cubre sustancialmente toda la antena (14);
y
en el que el acoplamiento reactivo es a través
de la capa de adhesivo no conductor.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4,
en el que el adhesivo (26) es un adhesivo
conductor con patrón; y
en el que adherir el recubrimiento (28) de
liberación incluye adherir con el adhesivo conductor.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4,
en el que el adhesivo (26) es un adhesivo con
patrón que deja los extremos de antena de la antena (14) sin cubrir;
y
en el que el acoplamiento del elemento (34) de
interposición a la antena (14) incluye usar un adhesivo
eléctricamente conductor para conectar los conectores (38, 40) del
elemento de interposición a los extremos de antena.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6,
en el que el adhesivo (26) es una capa de
adhesivo con patrón que deja los extremos (18, 20) de antena de la
antena (14) sin cubrir; y
en el que el acoplamiento del elemento de
interposición a la antena (14) incluye el acoplamiento reactivo
entre los conectores (38, 40) de elemento de interposición y los
extremos (18, 20) de antena.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, que comprende además someter a prueba el
funcionamiento del elemento (34) de interposición antes de acoplar
el elemento de interposición a la antena (14).
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el acoplamiento del elemento (34)
de interposición a la antena (14) incluye acoplamiento de tipo chip
hacia abajo.
10. Etiqueta RFID que comprende:
un sustrato (12);
una antena (14) en el sustrato (12), teniendo la
antena extremos (18, 20) de antena;
un adhesivo (26) con patrón superpuesto a al
menos parte de la antena (14) y del sustrato (12);
un elemento (34) de interposición acoplado a los
extremos (18, 20) de antena de la antena (14);
un adhesivo conductor que acopla los conectores
(38, 40) de elemento de interposición del elemento (34) de
interposición a los extremos (18, 20) de antena;
caracterizada porque el adhesivo (26) con patrón tiene un
área abierta que tiene al menos parte de los extremos (18, 20) de
antena sin cubrir por el adhesivo (26) y por un recubrimiento (28)
de liberación adherido al adhesivo (26) antes de acoplar el elemento
(34) de interposición a los extremos (18, 20) de antena;
en la que el recubrimiento (28) de liberación
tiene una abertura (60) en el mismo dimensionada y configurada para
permitir la inserción del elemento (34) de interposición a través de
la abertura y la abertura en el recubrimiento (28) de liberación es
mayor que el área abierta del adhesivo (26) con patrón.
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