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DE202011000402U1 - RFID transponder with a flexible antenna body - Google Patents

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DE202011000402U1 DE202011000402U DE202011000402U DE202011000402U1 DE 202011000402 U1 DE202011000402 U1 DE 202011000402U1 DE 202011000402 U DE202011000402 U DE 202011000402U DE 202011000402 U DE202011000402 U DE 202011000402U DE 202011000402 U1 DE202011000402 U1 DE 202011000402U1
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Abstract

RFID-Transponder mit einem flexiblen Antennenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkörper (1) zumindest bereichsweise eine Gitterstruktur aufweist und dass der Antennenkörper (1) aus einem leitfähigen Material besteht und/oder mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.RFID transponder with a flexible antenna body, characterized in that the antenna body (1) at least partially has a lattice structure and that the antenna body (1) consists of a conductive material and / or coated with a conductive material.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen RFID-Transponder mit einem flexiblen Antennenkörper.The invention relates to an RFID transponder with a flexible antenna body.

RFID-Transponder werden für die verschiedensten Anwendungen eingesetzt, beispielsweise zum elektronischen Identifizieren von Gegenständen oder Zuchtvieh, wie beispielsweise Rindern, Schweinen und Schafen mittels flexibler Ohrmarken. Dazu werden häufig flache Antennen benötigt, die sich für besondere Anwendungsfälle auch flexiblen Oberflächen angleichen lassen und gleichzeitig gegenüber rauen Umgebungsbedingungen geschützt sind.RFID transponders are used for a variety of applications, for example, for the electronic identification of objects or breeding cattle, such as cattle, pigs and sheep by means of flexible ear tags. This often flat antennas are needed, which can be adapted for special applications, even flexible surfaces and are protected against harsh environmental conditions.

Stand der TechnikState of the art

Die Druckschrift WO 2006/091765 A2 schlägt ein Identifikationssystem für Tiere mittels Ohrmarken vor, bei dem ein RFID-System zum Einsatz kommt, das den selben Identifikationscode auf zwei verschiednen Frequenzen über zwei Antennen überträgt. Der HF-RFID-Schaltkreis ist dabei nicht sichtbar und mit einer Plastikschicht überspritzt, um die Schaltkreiskomponenten vor Abnutzung und Umwelteinflüssen zu schützen.The publication WO 2006/091765 A2 proposes an identification system for animals using ear tags, in which an RFID system is used, which transmits the same identification code on two different frequencies via two antennas. The RF RFID circuit is not visible and over-molded with a plastic layer to protect the circuit components from wear and environmental impact.

Die Druckschrift US 7,649,463 B2 offenbart eine Antennenstruktur für einen RFID auf der Basis einer mehrschichtigen Folie. Dabei ist eine nicht geschlossene Loop-Antenne als Streifen ausgeführt und leitend mit einer Gitterstruktur verbunden. Weiterhin ist es offenbart, die Anordnung durch eine Polymerschicht zu versiegeln.The publication US Pat. No. 7,649,463 B2 discloses an antenna structure for a RFID based on a multilayer film. In this case, a non-closed loop antenna is designed as a strip and conductively connected to a grid structure. Furthermore, it is disclosed to seal the assembly by a polymer layer.

Solche Folien werden auch als sogenannte „SmartLabels” bezichnet und werden im Stand der Technik oft durch Umspritzen oder durch sogenanntes „umhäusen” geschützt.Such films are also referred to as so-called "SmartLabels" and are often protected in the art by overmolding or by so-called "sheathing".

Weiterhin sind RFID-Transponder auf der Basis flexibler Leiterplatten („flex-PCB”) bekannt, die sich durch die Multilayer-Technologie mechanisch robust verpacken lassen.Furthermore, RFID transponders on the basis of flexible printed circuit boards ("flex-PCB") are known, which can be packed mechanically robust by the multilayer technology.

Ein Nachteil im Stand der Technik besteht somit darin, dass mechanisch flexible und gleichzeitig umweltresistente RFID-Transponder aufwendig herzustellen sind.A disadvantage in the prior art is therefore that mechanically flexible and at the same time environment-resistant RFID transponders are expensive to produce.

Aufgabenstellungtask

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen mechanisch flexiblen und umweltresistenten RFID-Transponder anzugeben, der mit möglichst geringem Aufwand herstellbar ist.The object of the present invention is therefore to provide a mechanically flexible and environmentally resistant RFID transponder, which can be produced with the least possible effort.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Antennenkörper zumindest bereichsweise eine mechanische Gitterstruktur aufweist, und dass der Antennenkörper aus einem leitfähigen Material besteht und/oder mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.This object is achieved in that the antenna body at least partially has a mechanical lattice structure, and that the antenna body consists of a conductive material and / or is coated with a conductive material.

Dabei bedeutet das Kennzeichen „dass der Antennenkörper zumindest bereichsweise eine Gitterstruktur aufweist”, dass der Antennenkörper mehrere, bevorzugt mindestens vier, insbesondere mindestens neun, besonders bevorzugt zweiundfünfzig kleine Fenster aufweist, wobei diese kleinen Fenster einander in ihrer Form gleichen und in einem flächigen Muster, bevorzugt in äquidistanten Intervallen, angeordnet sind. Bevorzugt handelt es sich bei der Form der kleinen Fenster jeweils um ein Rechteck, insbesondere um ein Quadrat.In this case, the indicator "that the antenna body at least partially has a lattice structure" means that the antenna body has several, preferably at least four, in particular at least nine, more preferably fifty-two small windows, these small windows are similar in shape and in a two-dimensional pattern, preferably at equidistant intervals, are arranged. The shape of the small windows is preferably a rectangle, in particular a square.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Neben ansprüchen 2–10 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent dependent claims 2-10.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen RFID-Transponder, der beispielsweise aus einem Stanzblech als Basismaterial hergestellt ist oder mit einem Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff als Basismaterial hergestellt und mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.The invention relates to an RFID transponder, which is produced, for example, from a stamped sheet as the base material or produced by injection molding from a plastic as a base material and coated with a conductive material.

Dies hat den Vorteil, dass solche Transponder mit bei vielen Herstellern bereits vorhandenen Geräten und Verfahren kostengünstig hergestellt werden können.This has the advantage that such transponders can be produced inexpensively with devices and methods already available from many manufacturers.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, dass der Antennenkörper durch seine Gitterstruktur trotz seines grundsätzlich verhältnismäßig steifen Basismaterials einerseits eine verhältnismäßig hohe mechanische Flexibilität aufweist und dabei andererseits aufgrund des festen Basismaterials resistent gegen zerstörerische Umwelteinflüsse ist.It is particularly advantageous that the antenna body by its lattice structure on the one hand has a relatively high mechanical flexibility in spite of its basically relatively rigid base material and on the other hand, because of the solid base material is resistant to destructive environmental influences.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Loopantenne mit der metallisierte Gitterstruktur elektrisch leitend verbunden. Bevorzugt sind die Loopantenne und der Antennenkörper einstückig ausgeführt. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Loopantenne in offener, d. h. nicht geschlossener Bauform, die beidseitig an einen RFID-Chip angeschlossen ist. In einer bevorzugten Ausführung ist die Loopantenne innerhalb des Antennenkörpers in einem großen Fenster angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei der Loopantenne um zwei gebogene Stege, die zueinander spiegelsymmetrisch verlaufen und bevorzugt jeweils einen meanderförmigen Verlauf besitzen, d. h. jeweils im wesentlichen S-förmig ausgebildet sind. Bevorzugt ist der RFID-Chip an den Enden der beiden Stege an die Loopantenne angelötet. Insbesondere kann das Anlöten durch einen Reflowlötprozess erfolgen.In a preferred embodiment, a loop antenna is electrically conductively connected to the metallized grid structure. Preferably, the loop antenna and the antenna body are made in one piece. This is preferably a loop antenna in an open, d. H. non-enclosed design, which is connected on both sides to an RFID chip. In a preferred embodiment, the loop antenna is arranged within the antenna body in a large window. Preferably, the loop antenna is a pair of arcuate webs that are mirror-symmetrical to each other and preferably each have a meandering course, ie. H. are each formed substantially S-shaped. Preferably, the RFID chip is soldered to the ends of the two webs to the loop antenna. In particular, the soldering can be done by a reflow soldering process.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der RFID-Chip umweltsicher verpackt und/oder gehäust, beispielsweise durch Umspritzen. In a preferred embodiment, the RFID chip is environmentally safe packed and / or housed, for example by encapsulation.

In einer weiteren bevorzugten Bauform ist die Loopantenne in einer Ausnehmung des Antennenkörpers angeordnet. Bevorzugt ist die Loopantenne Bestandteil des einstückigen Antennenkörpers. Somit ist der Antennenkörper zusammen mit der Loopantenne einstückig ausgeführt und aus dem selben Basismaterial im selben Herstellungsvorgang hergestellt.In a further preferred embodiment, the loop antenna is arranged in a recess of the antenna body. Preferably, the loop antenna is part of the one-piece antenna body. Thus, the antenna body is formed integrally with the loop antenna and made of the same base material in the same manufacturing process.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Basismaterial um ein Stanzblech, das entsprechend gestanzt ist. insbesondere sind die kleinen Fenster aus dem Stanzblech herausgestanzt. Das große Fenster, in der die Loopantenne angeordnet ist, sowie die Loopantenne selbst, werden ebenfalls aus dem Blech ausgestanzt. Bevorzugt kann die Loopantenne dabei aus zwei meanderförmig gebogenen Stegen gebildet sein, wobei deren offene Enden über einen RFID-Chip leitend miteinander verbunden sind.In a preferred embodiment, the base material is a stamped sheet, which is stamped accordingly. in particular, the small windows are punched out of the stamped sheet. The large window in which the loop antenna is arranged, as well as the loop antenna itself, are also punched out of the sheet. In this case, the loop antenna can preferably be formed from two webs bent in a meandering manner, their open ends being conductively connected to one another via an RFID chip.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, dass die erfindungsgemäße Bauform des RFID-Transponders relativ unaufwendige und preiswerte Herstellungsverfahren ermöglicht, beispielsweise Rolle zu Rolle Fertigung, insbesondere Rolle zu Rolle Stanzen, sowie Rolle zu Rolle Metallisierung, insbesondere durch Stanzen. Insbesondere ermöglicht die Gitterstruktur eine sehr gute Verkrallung der Gehäusekunststoffe, beispielsweise beim Umspritzen.It is particularly advantageous that the inventive design of the RFID transponder relatively inexpensive and inexpensive manufacturing process allows, for example, roll to roll manufacturing, in particular roll to roll punching, and roll to roll metallization, in particular by punching. In particular, the lattice structure allows a very good clawing of the housing plastics, for example during encapsulation.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. Show it:

1 einen RFID-Transponder mit einem flexiblen Antennenkörper in einer Draufsicht. 1 an RFID transponder with a flexible antenna body in a plan view.

2 einen RFID-Transponder mit einem flexiblen Antennenkörper in einer schrägen Draufsicht. 2 an RFID transponder with a flexible antenna body in an oblique plan view.

3 eine Loop-Antenne des Antennenkörpers in einer Draufsicht. 3 a loop antenna of the antenna body in a plan view.

4 die Loop-Antenne in einer schrägen Draufsicht. 4 the loop antenna in an oblique plan view.

1 und 2 stellen einen RFID-Transponder dar. Dieser RFID-Transponder besitzt einen Antennenkörper 1. Der Antennenkörper 1 umfasst einen großflächigen Bereich 2 und ein großes quadratisches Fenster 5. Der großflächige Bereich 2 weist eine Gitterstruktur auf, d. h. er weist eine Vielzahl symmetrisch zueinander angeordneter kleiner quadratischer Fenster 3 auf. Diese kleinen quadratischen Fenster 3 sind in äquidistanten Intervallen angeordnet und bilden ein flächiges Muster. Das große quadratisches Fenster 5 ist angrenzend an einen Bereich 6 einer ersten Seite 4 des Antennenkörpers 1 angeordnet. 1 and 2 represent an RFID transponder. This RFID transponder has an antenna body 1 , The antenna body 1 covers a large area 2 and a big square window 5 , The large area 2 has a lattice structure, that is, it has a plurality of symmetrically arranged small square windows 3 on. These little square windows 3 are arranged at equidistant intervals and form a planar pattern. The big square window 5 is adjacent to an area 6 a first page 4 of the antenna body 1 arranged.

3 stellt einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 dar. An dem Bereich 6 (dargestellt in 1 und 2) sind an den Antennenkörper zwei zueinander spielgelsymetrische, einander entgegengesetzt meanderförmig gebogene Stege 7, 7' angeformt, die einander weder schneiden noch berühren, wodurch die erste Seite 4 eine sich zu ihrem Inneren hin verbreiternde Einbuchtung 8 besitzt. Durch diese Bauform entsteht eine offene Loopantenne 2, indem die Stege 7, 7 mit ihren jeweiligen freistehenden Enden elektrisch leitend an einen RFID-Chip 9 angeschlossen, d. h. über den RFID-Chip 9 leitend miteinander verbunden sind. Dieser elektrische Anschluss wird durch Verlöten, insbesondere durch Reflow-Verlöten hergestellt. 3 represents an enlarged section 1 at the area 6 (shown in 1 and 2 ) are on the antenna body two mutually play gel symmetrical, mutually opposite meandering curved webs 7 . 7 ' molded, which neither intersect nor touch each other, eliminating the first page 4 an indentation broadening towards its interior 8th has. This design creates an open loop antenna 2 by the webs 7 . 7 with their respective freestanding ends electrically conductive to an RFID chip 9 connected, ie via the RFID chip 9 are conductively connected to each other. This electrical connection is made by soldering, in particular by reflow soldering.

4 stellt den RFID-Chip 9 in einem vergrößerten Ausschnitt aus 3 dar. Aus dieser Perspektive wird ersichtlich, dass der RFID-Chip 9 auf den offenen Enden der beiden Stege 7, 7' angeordnet ist. 4 puts the RFID chip 9 in an enlarged section 3 From this perspective, it can be seen that the RFID chip 9 on the open ends of the two webs 7 . 7 ' is arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2006/091765 A2 [0003] WO 2006/091765 A2 [0003]
  • US 7649463 B2 [0004] US 7649463 B2 [0004]

Claims (10)

RFID-Transponder mit einem flexiblen Antennenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkörper (1) zumindest bereichsweise eine Gitterstruktur aufweist und dass der Antennenkörper (1) aus einem leitfähigen Material besteht und/oder mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.RFID transponder with a flexible antenna body, characterized in that the antenna body ( 1 ) at least partially has a lattice structure and that the antenna body ( 1 ) is made of a conductive material and / or coated with a conductive material. RFID-Transponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkörper (1) aus einem Stanzblech hergestellt ist.RFID transponder according to claim 1, characterized in that the antenna body ( 1 ) is made of a stamped sheet. RFID-Transponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkörper (1) mit einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt und mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.RFID transponder according to claim 1, characterized in that the antenna body ( 1 ) is manufactured by a plastic injection molding process and coated with a conductive material. RFID-Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Loopantenne mit der Gitterstruktur des Antennenkörpers (1) leitend verbunden ist.RFID transponder according to one of claims 1 to 3, characterized in that a loop antenna with the lattice structure of the antenna body ( 1 ) is conductively connected. RFID-Transponder nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Loopantenne in offener Bauform ausgeführt ist.RFID transponder according to claim 4, characterized in that the loop antenna is designed in an open design. RFID-Transponder nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkörper (1) ein großes Fenster (5) aufweist, in dem die Loopantenne angeordnet ist.RFID transponder according to one of claims 4 to 5, characterized in that the antenna body ( 1 ) a big window ( 5 ), in which the loop antenna is arranged. RFID-Transponder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Loopantenne in Form zweier meanderförmiger Stege (7, 7') ausgebildet ist.RFID transponder according to claim 6, characterized in that the loop antenna in the form of two meandering webs ( 7 . 7 ' ) is trained. RFID-Transponder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Stege (7, 7') ein freistehendes Ende aufweist.RFID transponder according to claim 7, characterized in that each of the two webs ( 7 . 7 ' ) has a freestanding end. RFID-Transponder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein RFID-Chip (9) beidseitig mit jeweils einem der beiden freistehenden Enden elektrisch leitend verbunden ist.RFID transponder according to claim 8, characterized in that an RFID chip ( 9 ) is electrically conductively connected on both sides with one of the two free-standing ends. RFID-Trasponder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip (9) mit Kunststoff umspritzt ist.RFID Trasponder according to claim 9, characterized in that the RFID chip ( 9 ) is encapsulated with plastic.
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