專利名稱：無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，具體提供一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
早在本世紀(jì)初，雷達(dá)的使用就是一種典型的射頻識(shí)別技術(shù)運(yùn)用。只是射頻 識(shí)別的民用化、小型化成為近年來的熱點(diǎn)。尤其是以沃爾瑪為代表的射頻識(shí)別
標(biāo)簽的普及使用，使得射頻識(shí)別標(biāo)簽在2005年走出實(shí)驗(yàn)室至今的短短幾年時(shí) 間成為銷量超過60億片的熱門商品。由于使用的時(shí)間還較短，所以其中有很 多需要改進(jìn)的部分。
射頻識(shí)別目前分為兩種有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。無源標(biāo)簽是使用天線的反 饋能量作為發(fā)射動(dòng)力，所以無論是讀寫的距離、準(zhǔn)確型、抗干擾等方面都是無 法與有源標(biāo)簽抗衡的，另外無源標(biāo)簽工作前需要很長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行能量存儲(chǔ)， 才可以完成能量釋放，也大大降低了性能，此外由于無源工作模式中，讀寫器 既要完成發(fā)射又要完成接收，所以工作方式復(fù)雜，價(jià)格也高，而有源標(biāo)簽在以 上方面的優(yōu)勢(shì)是極為明顯的。然而，由于射頻識(shí)別是需要體積盡量小，現(xiàn)有的 電池尺寸客觀上制約了有源射頻識(shí)別的使用，無源標(biāo)簽經(jīng)過流片尺寸只有米粒 大小，可以封裝成各種樣式，粘貼在各種需要的場(chǎng)合，所以盡管無源標(biāo)簽的性 能遠(yuǎn)不如有源標(biāo)簽，但是無源射頻識(shí)別的運(yùn)用還是成為射頻識(shí)別市場(chǎng)的主流。
制約有源射頻識(shí)別使用的有兩大因素 一是體積、二是儲(chǔ)電量。首先，從
體積來講，電路本身也是可以像無源標(biāo)簽一樣流片成一個(gè)米粒大小的芯片，封
裝方式等同于無源芯片，問題就處在電池上，現(xiàn)有的電池如需使用3年以上，
即便電路做的功耗再低，以市面上的電源也是無法做的比紐扣電池更小，這樣 一來，流片變得毫無意義，有源標(biāo)簽只能做成兩厘米見方的一塊，而無法做成 柔性等我們需要的樣式。而儲(chǔ)電量更是個(gè)致命問題，雖然經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的標(biāo)簽 理論上可以使用三年以上，但是標(biāo)簽在使用過程中電池受外界環(huán)境的制約很
大，實(shí)際使用中的使用時(shí)間往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)以上不足，提供一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，其加 裝了電池的芯片從外觀上和無源標(biāo)簽無任何區(qū)別，而性能卻大大增強(qiáng)。雖然微 電源的儲(chǔ)電量很小，但可利用空氣中的射頻場(chǎng)可以隨時(shí)隨地的對(duì)標(biāo)簽中的電池 進(jìn)行充電，這樣使得本發(fā)明中的有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽一樣具備足夠長(zhǎng)的使用壽 命。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是-
一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，包括射頻識(shí)別芯片，所述射頻識(shí)別 芯片上集成頻率檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線發(fā)射模塊和天線，所述射頻識(shí) 別芯片上還設(shè)置有全固態(tài)薄膜微電源。
射頻識(shí)別芯片的電路中包含頻率檢測(cè)模塊，與射頻識(shí)別芯片封裝在一起的 天線將在特定頻率即讀寫器工作頻率上產(chǎn)生振蕩，產(chǎn)生電平信號(hào)，接收到此啟 動(dòng)電平時(shí)，射頻識(shí)別芯片才會(huì)啟動(dòng)工作電路，其余頻率的信號(hào)源均被視為充電 信號(hào)。這一步驟可以最大程度的減小芯片的能耗，以增加微電源壽命。
射頻識(shí)別芯片的電路中包含解密電路，在檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)后，首先判斷芯 片與讀寫器是否匹配，只有解密后符合匹配條件，芯片才會(huì)發(fā)射存儲(chǔ)的內(nèi)容。 這一步驟可以最大程度的增加芯片的數(shù)據(jù)安全性。
本發(fā)明的無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，其利用微電源技術(shù)，使用全固 態(tài)薄膜微電池取代有源射頻識(shí)別的電池，對(duì)有源射頻識(shí)別的電路進(jìn)行流片，使 有源射頻識(shí)別的尺寸和體積改造為無源射頻識(shí)別的大小，以實(shí)現(xiàn)靈活封裝的目 的。標(biāo)簽不經(jīng)過讀寫器時(shí)，只處于休眠狀態(tài)，經(jīng)過讀寫器時(shí)，由固有頻點(diǎn)對(duì)標(biāo) 簽進(jìn)行激活，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸，從而保障電池的使用壽命。此外，對(duì)微電池
的充電是使用空氣中的射頻場(chǎng)，例如GSM和CDMA射頻源，中短波無線電信號(hào)， 甚至是無線干擾信號(hào)和一定條件下使用太陽能進(jìn)行充電，以保障微電源可以進(jìn) 行長(zhǎng)期有效的工作。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。
下面給出一個(gè)最佳實(shí)施例-
一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，包括射頻識(shí)別芯片，所述射頻識(shí)別 芯片上集成頻率檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線發(fā)射模塊和天線，所述射頻識(shí) 別芯片上還設(shè)置有全固態(tài)薄膜微電源。
本發(fā)明的一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，其全固態(tài)薄膜微電源，能 有效消除現(xiàn)在商品化液體電解質(zhì)鋰離子電池的安全性差與能量密度低的問題。 而且具有安全性能好、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、充放電循環(huán)性能優(yōu)越，自 放電速率小、比能量和能量密度高、易于將鋰電池小型化、工作溫度范圍大， 可用于許多極端的場(chǎng)合等諸多優(yōu)點(diǎn)。
采用磁脈沖壓實(shí)技術(shù)，能夠很好的制備出全固態(tài)鋰電池堆。從而使為大型 移動(dòng)設(shè)備供電成為可能，最后得到的繞式全固態(tài)鋰電池堆各層厚度均勻，接觸 致密，而且制備過程中不需要經(jīng)歷熱處理的過程，這樣就使很多在一定高溫不 穩(wěn)定的電極或電解質(zhì)材料的應(yīng)用成為可能，很適合大規(guī)模地制備大型的固態(tài)鋰 電池堆。
采用電子束熱蒸發(fā)Li3P04與氮等離子體輔助相結(jié)合的方法制備了含氮磷 酸鋰(LiP0N)電解質(zhì)薄膜，已測(cè)得該非晶態(tài)電解質(zhì)薄膜在溫度為300K時(shí)的離子 導(dǎo)電率為6. 0X1(T-7S/cm，電子電導(dǎo)率低于1(T-10S / cm，電化學(xué)穩(wěn)定窗口 為5. 0V.以脈沖激光沉積法(PLD)制備的非晶態(tài)Ag0.5V205薄膜為陰極，真空 熱蒸發(fā)法制備的金屬鋰為陽極，LiPON薄膜為電解質(zhì)，成功地制備了一個(gè)新的 Li/LiP0N/AgO. 5V205全固態(tài)薄膜鋰電池。該電池以14yA/cnf2電流充/ 放電時(shí)，首次放電容量達(dá)到62uA/cnf2'nnr-l， 10次循環(huán)后容量衰減緩慢， 衰減率約為O. 2%。
本發(fā)明的無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽在工作時(shí)，射頻芯片在未進(jìn)入讀 頭區(qū)域時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，微電源只對(duì)其頻率檢測(cè)模塊進(jìn)行供電，這一點(diǎn)與現(xiàn)有 的有源標(biāo)簽不同，現(xiàn)有的有源標(biāo)簽是1秒1次或1秒2次頻繁的發(fā)送芯片中存
儲(chǔ)的信息，這種方式勢(shì)必造成三大問題空中數(shù)據(jù)發(fā)射頻繁，據(jù)現(xiàn)在的有源射 頻識(shí)別廠商宣稱的在同一區(qū)域內(nèi)可以識(shí)別的射頻識(shí)別標(biāo)簽數(shù)量(放沖撞性能) 最多只有50張，而實(shí)際性能可能會(huì)大大少于宣稱的數(shù)據(jù)，而且即便是達(dá)到， 這個(gè)數(shù)據(jù)畢竟是有限的， 一旦射頻識(shí)別被大規(guī)模運(yùn)用，空中將出現(xiàn)大量接近頻 率的射頻信號(hào)，這些射頻識(shí)別信號(hào)將互相干擾而無法使用。
當(dāng)前的有源射頻標(biāo)簽在空中無停頓發(fā)射數(shù)據(jù)，雖然信息已經(jīng)進(jìn)行了加密， 但是對(duì)專業(yè)解密人員來說，無疑提供大量的數(shù)據(jù)源，這樣一來，大大降低的有 源射頻識(shí)別的使用安全性，使得有源芯片在高安全性的場(chǎng)合是無法使用的；而 本發(fā)明所采取的方式，芯片對(duì)頻率進(jìn)行檢測(cè)，只有符合頻率要求的信號(hào)被接收 (即處于讀寫器范圍)時(shí)，才發(fā)射加過密的握手信號(hào)，與讀寫器握手成功才啟 動(dòng)芯片工作。而這一流程花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)比無源射頻識(shí)別標(biāo)簽使用的0. 7秒天線 儲(chǔ)能要短很多。
由于無源芯片必須使用天線反饋來進(jìn)行芯片供電，而有源標(biāo)簽又必須使用 大電池，所以，無論采取何種方式，芯片的封裝都會(huì)受限，而本發(fā)明的即充電 型微電池芯片正好彌補(bǔ)了缺陷。
以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，包括射頻識(shí)別芯片，所述射頻識(shí)別芯片上集成頻率檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線發(fā)射模塊和天線，其特征在于，所述射頻識(shí)別芯片上還設(shè)置有全固態(tài)薄膜微電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，具體提供一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽。其結(jié)構(gòu)包括射頻識(shí)別芯片，所述射頻識(shí)別芯片上集成頻率檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線發(fā)射模塊和天線，所述射頻識(shí)別芯片上還設(shè)置有全固態(tài)薄膜微電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種無線充電式微電源射頻識(shí)別標(biāo)簽，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命久、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101383019SQ20081022532
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者項(xiàng)瑞樂, 馬海濤 申請(qǐng)人:浙江與時(shí)科技有限公司