一种电子标签及具有所述电子标签的产品

摘要

本发明涉及一种电子标签及具有所述电子标签的产品，电子标签包括热敏单元，热敏单元能在产品设计使用温度范围内的工作条件下保持稳定的形态和性质，作为电子标签的组成部分不会影响标签的正常工作；而在温度超出产品设计温度范围时，此热敏单元由于自身材料特性，会在此温度条件下发生形态或性质的改变，导致电子标签的基础结构或者电路通路发生变化，破坏电子标签结构或电路，致使电子标签失效。只要通过RFID阅读器对电子标签的信息进行读取，验证电子标签是否失效，便可证明RFID所在环境或其嵌入的产品是否存在超温情况。本发明成本低廉、易操作，可以在完成对产品使用周期智能追踪的同时，方便可靠地提供产品超温使用情况的佐证。

说明书

技术领域

本发明属于电子标签技术领域，具体地说，是涉及一种在特定温度下失效的电子标签及具有所述电子标签的产品。

背景技术

轻重工业很多领域的产品都需要在特殊温度条件下使用或保存，例如耐高（低）温输送带、耐高（低）温电缆、耐高（低）温金属压力容器等。此类特殊用途产品通常需要进行特殊设计，并且对适用条件有其特定的要求。然而由于此类产品的使用环境往往较为严苛，经常因为使用方的工艺条件、生产管理等方方面面的原因导致温度波动，超出产品的设计条件，导致产品提前损坏。

由于产品生产厂家对于客户实际使用情况难以监控，而使用方又对产品设计使用条件不了解，致使双方经常因为上述异常条件下的损坏产生误会，甚至导致商业纠纷。因此目前需要一种方便的监控手段，以鉴定耐高（低）温产品是否存在超温使用的情况，为生产方进行产品质量追踪统计提供资料，也为使用方规范生产操作、选购更合适的耐温产品提供依据，同时，在发生因产品异常损坏引起的争议时能够直接为双方提供可靠的证据，避免进一步纠纷的产生。

随着物联网技术的飞速发展，RFID(射频识别)电子标签产品及技术日渐成熟，已有企业将RFID 电子标签作为数据信息载体、反馈终端而植入到轮胎等橡塑产品中以实现对产品全生命周期的信息化管理。RFID技术的出现，为相关产品在使用周期内的追踪提供了可能。然而普通的RFID电子芯片仅能存储和反馈简单的编码数据，实现防伪、销售链追踪等单一功能，无法满足对使用过程中的环境温度变化等复杂状况进行记录和反映的需求。因此，目前感温电子标签通常需要在标签中另外附加温度传感器。

然而由于超温使用情况为非常态，甚至往往是瞬时发生的，为了不错过对超温点的追踪，就需要实施对温度变化的连续检测和记录。这种就需要在标签中附加温度感应器的同时，在其周边配套安置不间断发射射频信号的RFID读写器及记录媒介，或者在芯片上安装为温度传感器供能的大容量电池及用于记录的记忆模块。而无论是作为精密电子仪器的读写器，还是内含电解质的电池，其自身工作温度即存在严格限制，同时还带来电子标签体积增大、外设安装需要额外空间及配套设施、记录可被篡改、成本大大增加等缺点，使得加装温度传感器的电子标签适用性大大降低。

因此需要对现有的电子标签进行改进升级，能够用一种直观可靠又简便快捷的方式对产品超温使用状况进行鉴定和反馈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子标签，解决了解决现有电子标签采用温度感应器检测记录产品使用状态环境温度存在体积大、记录可被篡改、成本大、适用性低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电子标签，包括热敏单元，热敏单元在正常温度下能够保证电子标签正常工作，在特定温度下损坏，电子标签失效。

如上所述的电子标签，热敏单元为电子标签的焊接部，焊接部在正常温度下能够保证电子标签正常工作，在特定温度下，焊接部损坏，电子标签失效。

如上所述的电子标签，焊接部为焊锡膏或者导电胶粘剂。

如上所述的电子标签，热敏单元为电子标签的基板与其他部件粘合的胶粘剂，胶粘剂在正常温度下能够将基板与其他部件粘合，在特定温度下，胶粘剂失去粘合力，电子标签解体失效。

如上所述的电子标签，胶粘剂包括热固性环氧树脂、酚醛竖直、聚氨酯。

如上所述的电子标签，热敏单元为电子标签的基板，基板在正常温度下能够保证电子标签正常工作，在特定温度下，基板损坏，电子标签失效。

如上所述的电子标签，热敏单元为电子标签芯片的电路基板，电路基板在正常温度下能够保证芯片正常工作，在特定温度下，电路基板损坏，电子标签失效。

如上所述的电子标签，基板为含有热固性树脂或热塑性树脂。

如上所述的电子标签，热敏单元为电子标签中的电子器件、供电电池或者布线，电子器件、供电电池或者布线在正常温度下能够保证芯片正常工作，在特定温度下，电子器件、供电电池或者布线损坏，电子标签失效。

基于上述电子标签的设计，本发明还提出了一种具有电子标签的产品，产品表面或内部设置有电子标签，电子标签包括热敏单元，热敏单元在正常温度下能够保证电子标签正常工作，在特定温度下损坏，电子标签失效。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明电子标签利用热敏单元在高温下性质及形态会发生改变的原理，此热敏单元能在产品设计使用温度范围内的工作条件下保持稳定的形态和性质，作为电子标签的组成部分不会影响标签的正常工作；而在温度超出产品设计温度范围时，此热敏单元由于自身材料特性，会在此温度条件下发生形态或性质的改变，导致电子标签的基础结构或者电路通路发生变化，破坏电子标签结构或电路，致使电子标签失效。只要通过RFID阅读器对电子标签的信息进行读取，验证电子标签是否失效，便可证明RFID所在环境或其嵌入的产品是否存在超温情况。本发明成本低廉、易操作，可以在完成对产品使用周期智能追踪的同时，方便可靠地提供产品超温使用情况的佐证。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为本发明具体实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本发明设计的RFID电子标签可植入用于特殊温度环境下的耐温产品中或贴覆于其表面，能够在设计温度条件下正常工作；而当其温度超出产品设计温度时，其部分电子器件或者结构能在此温度下损坏，致使电子标签失效。只要通过RFID阅读器对输送带内的电子标签进行读取，验证电子标签是否失效，便可证明RFID所在环境或其嵌入的产品是否存在超温情况。

其中， RFID电子标签的失效模式是在RFID电子标签组装结构中加入特定的热敏单元，在特定温度下使电子标签的基础结构或者电路通路发生变化，导致电子标签失效。标签核心结构由RFID芯片、基板、天线组成。RDID芯片则由射频前端部分，模拟前端部分，数字基带部分和存储单元部分组成，均为印刷在基板上的微电路。任一设置在其组装结构或芯片中，能在特定温度下性质变化导致标签损坏失效的电子标签组成部分，均可作为上述热敏单元实现本发明的设计功能，

电子标签可以是有源、半有源、或无源的标签。无源电子标签核心结构由RFID芯片、基板、天线组成，有源、半有源电子标签除上述器件外还包括供电电池。热敏单元包括但不仅限于作为封装结构的基板、天线及布线连接、焊接部件或是电子器件。

下面通过几个实例，对本发明的具体实现方式进行说明：

具体实施例1：

如图1所示，在电子标签的组装结构中，包括基板1、芯片2、天线3，芯片2和天线3之间通过焊接部4连接，热敏单元为连接天线3与芯片2的焊接部4。焊接部4为导电材料，最常用有焊锡膏、导电胶粘剂。根据具体设计温度选用特定熔点的焊锡膏或者特定热稳定性的热固性或热塑性导电胶粘剂，使其在特定温度下熔化、破坏、导电性质改变或失去粘接强度，切断天线3与芯片2的连接或导致短路，使电子标签失效。例如选用合适组分的焊锡膏，焊锡膏可在130℃至328℃的范围内精确控制其熔点。当产品温度超出焊锡膏熔点时，便能使固体的焊接部软化至液态，致使焊接部4遭到破坏，导致断路。

具体实施例2：

在电子标签的组装结构中，包括基板1、芯片2、天线3。如图2所示，天线3、芯片2需要通过基板1进行一次封装成为一个整体，通过导电胶粘剂5将天线3、芯片2、基板1同时连接到一起。如图3所示，将天线3、芯片2的连接与芯片3、基板1的连接分开处理，芯片2与基板1单独使用非导电性的胶粘剂6。热敏单元为导电胶粘剂5或者非导电性的胶粘剂6。常用胶粘剂有热固性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯等，根据其分子构成，分别具有不同的耐温特性。选用具有上述性质的胶粘剂可以使芯片2在特定温度下失去粘合力，从而使标签结构解体，导致电子标签失效。

具体实施例3：

热敏单元为电子标签的基板1，基板材质根据芯片的用途可自由选择，可选择针对需求进行特别改性的有机聚合物，使其在特定温度下分解、软化或脆化损坏，导致标签失效。

具体实施例4：

在电子标签的芯片2结构中，热敏单元为芯片2的电路基板，电路基板为绝缘材料板，选用热敏材料基板，在特定温度下通过使电路基板破坏或变形导致电路失效。电路基板含有热固性树脂或热塑性树脂。例如以玻纤为骨架、有机聚合物包覆的覆铜板。但是，本实用新型的保护范围并不限定于上述方式。

具体实施例5：

在电子标签的芯片2结构中，热敏单元为集成电路中的电子器件或者布线。例如：将电容、电阻、晶体管、布线中的部分导电材料以具有特定耐温特性的导电聚合物代替，或者在布线中预留一段以相应熔化温度的锡、铅或合金金属丝构成的“保险丝”，使电路在特定高温下断开，从而实现使芯片电路在特定温度下发生变化，导致其损坏失效。

具体实施例6：

在有源或半有源电子标签中，热敏单元为芯片的电池，如：选用聚合物锂电池，则在100℃以上即可损坏报废。

基于上述电子标签的设计，本实施例还提出了一种具有电子标签的产品，产品表面或内部设置有电子标签，电子标签包括热敏单元，热敏单元在正常温度下能够保证电子标签正常工作，在特定温度下损坏，电子标签失效。只要通过RFID阅读器对输送带内的电子标签进行读取，验证电子标签是否失效，便可证明RFID所在环境或其嵌入的产品是否存在超温情况。

此类产品包括：耐高（低）温电缆、耐高（低）温输送带、耐高（低）温橡胶或塑料水（油）管、耐高温密封圈、密封条、耐高温金属反应釜、耐高（低）温储罐等。

以耐高温输送带为例：在其覆盖胶与带芯之间植入具有热敏单元的电子标签，此热敏单元会在超出设计使用温度的条件下损坏。当输送带带体温度未超过设计范围时，电子标签能够不受影响地正常工作，使用RFID阅读器可随时读取其信息；而当此输送带所输送物料或是周边环境温度过高，造成带体温度超出其设计上限时，电子标签热敏单元损坏，标签也随之失效。因此只要通过RFID阅读器进行验证，便可证明此条输送带产品使用过程中曾经经历过超温情况。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。