專利名稱：可解除的調(diào)諧電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種調(diào)諧電路，更具體地說，涉及一種其功能可予以解除的調(diào)諧安全標(biāo)簽，這些調(diào)諧安全標(biāo)簽?zāi)軌蛲娮影踩捌渌到y(tǒng)一起使用，用于檢測物品是否在未經(jīng)授權(quán)的情況下的移動。
用于檢測和防范竊賊或未經(jīng)授權(quán)者把零售商店與/或其它機(jī)構(gòu)(例如圖書館)的商品或物品帶出商店或相應(yīng)場所的電子物品監(jiān)視(EAS)系統(tǒng)，目前已廣為人知，并普遍得以使用。一般情況下，這些安全系統(tǒng)使用了一種粘在、結(jié)合于或以其它方式固定在所保護(hù)和所包裝的物品或展品上的一種標(biāo)條或標(biāo)簽。安全標(biāo)簽可具有不同的規(guī)格、形狀、以及形式，取決于所使用的安全系統(tǒng)的具體類型以及物品的類型與大小等。一般說來，當(dāng)安全標(biāo)簽(以及被保護(hù)的物品)通過一個監(jiān)視區(qū)或經(jīng)過或接近一個安全檢查點時，這樣的安全系統(tǒng)能夠檢測出一個有效安全標(biāo)簽的存在。
某些先有技術(shù)安全標(biāo)簽主要是利用射頻(RF)電磁場干擾檢測電子安全系統(tǒng)工作，例如，序號為3,810,147的名為″電子安全系統(tǒng)″、序號為3,863,244的名為″擁有改進(jìn)的噪音甄別能力的電子安全系統(tǒng)″以及序號為5,276,431的名為″可與具有固有電容的物品一起使用的安全標(biāo)簽″的美國專利中所公開的系統(tǒng)，以及它們的商業(yè)可得的實現(xiàn)和與它們相對應(yīng)的系統(tǒng)，但不局限于這些系統(tǒng)。通常，這些電子安全系統(tǒng)在一個可控的區(qū)域建立了一個電磁場，并要求當(dāng)物品被從可控的場所拿出時，必須穿過這一區(qū)域。把一個擁有調(diào)諧電路的標(biāo)簽附著在每一物品上，且當(dāng)一個接收系統(tǒng)在可控區(qū)域中感覺到調(diào)諧電路的存在時，則表示某一物品在未經(jīng)授權(quán)的情況下被帶出了可控的場所。任何一個經(jīng)過授權(quán)的人都可以從已授權(quán)的物品(即已購買或已交款)上解除、解調(diào)、屏蔽或去掉調(diào)諧電路，以把物品帶出可控場所，從而允許物品通過可控的區(qū)域，而不會激活警報器。
安全標(biāo)簽?zāi)軌蛞愿鞣N方式粘在或結(jié)合于所防護(hù)或保護(hù)的物品上。去除一個粘在物品上的標(biāo)簽可能是相當(dāng)困難和十分耗時的，在某些情況下，將需要使用額外的拆除設(shè)備與/或經(jīng)過特殊的訓(xùn)練。解調(diào)安全標(biāo)簽，例如，通過把一種特殊的屏蔽設(shè)備(例如一種金屬化的粘貼物)覆蓋安全標(biāo)簽的方法來解調(diào)安全標(biāo)簽，也將是頗為費時和低功效的。而且，這兩種解除方法都要求安全標(biāo)簽是可識別和可觸及的，這限制了對那些嵌入在商品之內(nèi)某些秘密地方的標(biāo)簽的使用，或?qū)ρ诒卧诎b之內(nèi)或包裝之上的標(biāo)簽的使用。
目前，電子物品監(jiān)視工業(yè)中的傾向是，在產(chǎn)品的制造期間把標(biāo)簽安裝在產(chǎn)品中，因為在這一階段安裝標(biāo)簽是相當(dāng)便宜的，而且可以把標(biāo)簽掩蔽或隱藏起來，以致于不為人們所見。把標(biāo)簽嵌入在產(chǎn)品或產(chǎn)品的包裝中要求標(biāo)簽是可遠(yuǎn)程加以解除的。
電子解除涉及更換或改變標(biāo)簽電路諧振的頻率，或完全阻止標(biāo)簽電路的諧振，以致于當(dāng)標(biāo)簽電路通過監(jiān)視區(qū)時，不再能夠?qū)ζ浼右詸z測。把這些標(biāo)簽瞬間放置在一個解除設(shè)備上或這一設(shè)備的附近，使它們暴露于一個足以導(dǎo)致安全標(biāo)簽調(diào)諧電路的一或多個部件要么短路，要么斷開(取決于標(biāo)簽的詳細(xì)的結(jié)構(gòu))的能量級上的電磁能中，則這些標(biāo)簽可以很方便地在收款臺或其它類似的地方加以解除。
有許多能夠?qū)崿F(xiàn)電子解除的方法。有一種解除方法涉及短路標(biāo)簽的調(diào)諧電路。這種可電子解除的標(biāo)簽包括一個弱連接，這一弱連接是通過在標(biāo)簽中形成一個微凹面得以建立的，這一微凹面使標(biāo)簽襯底相對兩側(cè)上的標(biāo)簽調(diào)諧電路的兩個不同金屬化部分所形成的一個電容器的極板靠得更近。
授權(quán)于Lichtblau的序號為4,021,705的美國專利中公開了另一種解除方法，這一方法公開了一個具有可熔連接的標(biāo)簽調(diào)諧電路，其中可熔連接跨接了一個平面感應(yīng)器的一圈或多圈。參照

圖1，一個形成了調(diào)諧電路的感應(yīng)器的一圈的一部分的導(dǎo)電路徑包括一個可熔的連接12?？扇鄣倪B接12包括導(dǎo)電路徑10的一窄的或頸縮的部分。使用一個高于激活或解除所調(diào)諧電路所需的檢測能量的能量，將能夠使可熔的連接12熔化，即可熔的連接12的尺寸能夠保證在一個預(yù)先確定的高電流流經(jīng)那里時可熔的連接12得以熔化。這一高電流是由一個施加的電磁場造成的，可熔的連接12的熔化將會造成感應(yīng)器的短路。感應(yīng)器的短路降低了調(diào)諧電路的Q值，從而提高了它的諧振頻率。盡管這一方法十分奏效，但該方法要求使用相當(dāng)高的電流熔化熔斷器。另外，使用通常用于制作標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)的宏觀浸蝕技術(shù)，常常很難一貫和重復(fù)地形成這樣的熔斷器。
授權(quán)于Lamond等的序號為4,835,524的美國專利中還公開了另一種解除方法。參照圖2。一條導(dǎo)電路徑14包括由熔斷器16搭接的一個間隙或裂口。熔斷器16由一種導(dǎo)電材料構(gòu)成，例如與一種催化劑材料(例如高猛酸鉀，它可作為一種猛烈型反應(yīng)物機(jī)械地幫助可熔片的斷開)混合的導(dǎo)電油墨。這叫做爆炸型熔斷器。催化劑材料的摻雜使熔斷器16對所感應(yīng)的電流非常敏感。
目前，存在著對一種擁有更有效的、可以使用適度能量加以解除，并能夠以極低成本加以制造的可解除調(diào)諧電路的標(biāo)簽的需求。
發(fā)明總結(jié)簡而言之，在第一個推薦的具體實現(xiàn)中，本發(fā)明是一個包括一個擁有第一和第二相對主構(gòu)表面的不導(dǎo)電襯底的諧振標(biāo)簽。
一個調(diào)諧電路，當(dāng)暴露于一個預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能時可加以諧振的調(diào)諧電路。調(diào)諧電路至少包括一個形成于不導(dǎo)電襯底的主構(gòu)表面之一上的一個導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層包括一個形成電氣開路的間隙。
一個容斷器結(jié)構(gòu)，包括一個定位在間隙附近的熔斷器條；以及一個電氣連接器，可把熔斷器結(jié)構(gòu)連接于導(dǎo)電層，以致于連接器和熔斷器結(jié)構(gòu)能夠電氣地封閉間隙。其中，一個在預(yù)先確定電流水平之上流經(jīng)熔斷器結(jié)構(gòu)的電流可熔化熔斷器條，從而可改變調(diào)諧電路的諧振頻率，以致于調(diào)諧電路不再以預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率加以諧振。
在第二個推薦的具體實現(xiàn)中，本發(fā)明是一個可與某一擁有調(diào)諧電路的諧振標(biāo)簽一起使用的熔斷器結(jié)構(gòu)。當(dāng)調(diào)諧電路暴露于預(yù)定義檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能時，能夠加以諧振。熔斷器結(jié)構(gòu)包括一個載體，至少一個熔斷器條位于載體的一個表面，以及連接于至少一個熔斷器條的相對兩端點的第一和第二聯(lián)結(jié)墊片。
在一個進(jìn)一步的具體實現(xiàn)中，本發(fā)明是一個能夠與某一電子安全系統(tǒng)一起使用的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽。其中，電子安全系統(tǒng)擁有可利用預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能檢測監(jiān)視區(qū)中安全標(biāo)簽的存在的裝置。這種標(biāo)簽包括一個不導(dǎo)電材料襯底，擁有第一和第二相對的主構(gòu)表面；至少一個配置在襯底上的調(diào)諧電路，能夠以預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率加以諧振。這一調(diào)諧電路包括一個至少在襯底的一個主構(gòu)表面的一部分中形成的感應(yīng)器，其中調(diào)諧電路包括一個形成電氣開路狀態(tài)的間隙。
一個熔斷器結(jié)構(gòu)，至少包括定位在載體的一個表面上的一個熔斷器條，并通過導(dǎo)電材料的相應(yīng)的楔形結(jié)構(gòu)連接于載體的第一和第二個聯(lián)結(jié)墊片。熔斷器結(jié)構(gòu)的位置緊靠間隙；以及分別連接于第一和第二載體聯(lián)結(jié)墊片和調(diào)諧電路的第一和第二導(dǎo)線，以致于第一和第二導(dǎo)線以及熔斷器結(jié)構(gòu)可電氣地封閉間隙，其中，一個在預(yù)先確定電流水平之上的流經(jīng)熔斷器結(jié)構(gòu)的電流能夠熔化這一熔斷器條，從而可改變調(diào)諧電路的諧振頻繁。
對附圖的詳細(xì)描述當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，將可對先前的概述以及下列對本發(fā)明所推薦的具體實現(xiàn)的詳細(xì)的描述更好地加以理解。為了便于對本發(fā)明加以說明，圖中所示的是當(dāng)前所推薦的具體實現(xiàn)，然而人們不難看出，本發(fā)明并不局限于所公開的精確的配置和裝備。在這些圖中圖1是一個第一先有技術(shù)印刷電路安全標(biāo)簽的一側(cè)上的導(dǎo)電圖樣的一部分的放大的平面圖；圖2是一個第二先有技術(shù)印刷電路安全標(biāo)簽的一側(cè)上的導(dǎo)電圖樣的一部分的放大的平面圖；圖3是符合本發(fā)明的一個安全標(biāo)簽的第一具體實現(xiàn)的一個印刷電路安全標(biāo)簽的一側(cè)上的導(dǎo)電圖樣的一部分的放大的平面圖；圖4是定位在符合本發(fā)明的一個調(diào)諧電路的感應(yīng)器線圈的一個間隙之間的熔斷器的放大的平面圖；圖5是定位在靠近于符合本發(fā)明的調(diào)諧線圈中的間隙的調(diào)諧電路的感應(yīng)器線圈上的熔斷器的放大的平面圖；圖6是固定于襯底和用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)于圖3所示導(dǎo)電圖樣的熔斷器的一個示意性剖面圖；圖7是符合本發(fā)明的一個熔斷器結(jié)構(gòu)的放大的超大俯視平面圖；圖8是包括圖7所示熔斷器結(jié)構(gòu)的一個諧振標(biāo)簽的放大的俯視平面圖；圖9是符合本發(fā)明的一個熔斷器結(jié)構(gòu)的一個可選的具體實現(xiàn)的功能結(jié)構(gòu)圖；以及圖10是包含圖9所示熔斷器結(jié)構(gòu)的一個諧振標(biāo)簽的放大的俯視平面圖。
對本發(fā)明的詳細(xì)描述下列描述中所使用的某些技術(shù)術(shù)語僅僅是為了描述上的方便，而不是一種硬性的規(guī)定。在這些圖中，詞“上”、“底”、“較下”、以及“較上”指的是參照的方向。用于參照一個擁有一個嵌入在其中的標(biāo)簽的物品或產(chǎn)品時，術(shù)語“使用”或“正常使用”指的是在物品或產(chǎn)品的生命期內(nèi)對物品或產(chǎn)品的使用，即從產(chǎn)品得以制造到產(chǎn)品被遺棄這一期間對產(chǎn)品的所有關(guān)注與使用。術(shù)語包括上面提到的、衍生詞和同義詞。在附圖中同一標(biāo)號代表同一元件。
本發(fā)明是關(guān)于與電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(EAS)一同應(yīng)用的諧振電路。該系統(tǒng)被設(shè)計成感應(yīng)并檢測電路中的諧振狀態(tài)。也就是，當(dāng)該電路暴露于電磁能時能以一預(yù)定頻率范圍內(nèi)的頻率發(fā)生諧振，該電路以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的人所周知的標(biāo)簽形式建立在一個絕緣基底上，這些在上面的專利中有過介紹，在此結(jié)合作為參考。
現(xiàn)在參照圖3和圖6。圖中示出了符合本發(fā)明的一個可解除的標(biāo)簽調(diào)諧電路的一部分的第一個具體實現(xiàn)。在其所推薦的具體實現(xiàn)中，標(biāo)簽包括一個通常的方形、平面的絕緣或不導(dǎo)電的襯底20(圖6)，襯底20擁有一個第一主構(gòu)表面或上側(cè)22和一個第二，即相對的主構(gòu)表面或底側(cè)24。襯底材料可以是任何一種固體材料或材料的合成結(jié)構(gòu)，只要這些材料是絕緣的以及可當(dāng)作一種不導(dǎo)電材料加以使用的即可。更可取的做法是，令襯底20是由這一技術(shù)所熟悉的一種絕緣的不導(dǎo)電的材料(例如，一種聚合材料，例如聚乙烯)所形成的襯底。然而，那些熟悉這一技術(shù)的人將不難看出，其它的不導(dǎo)電材料也可以用于形成襯底20。而且，襯底與/或標(biāo)簽的形狀也并未加以限定，因為標(biāo)簽實際上可擁有任何形狀，例如橢圓、圓形以及三角形等。
標(biāo)簽還包括定位在襯底20上的電路裝置，用以通過形成預(yù)先確定的電路元件或部件來建立至少一個調(diào)諧電路。如先前所討論過的，這一電路裝置被設(shè)計成當(dāng)暴露于預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能時可加以諧振。電路元件和部件通常通過對導(dǎo)電材料進(jìn)行圖樣設(shè)計形成于襯底20的兩個主構(gòu)表面上，這是這一技術(shù)中人們所熟悉的一種設(shè)計。
在一個推薦的具體實現(xiàn)中，調(diào)諧電路是通過把一個單一的電感元件(感應(yīng)器或線圈L)電氣地與一個單一的電容元件或電容在一個串行回路中加以連接的組合形式所形成的，如以上所提到的序號為5,276,431的美國專利中所展示及所描述的，現(xiàn)將其并入此處以作參考。感應(yīng)器至少在襯底20的主構(gòu)表面之一的一部分上形成。在圖3和圖6中，感應(yīng)器形成在襯底20的第一主構(gòu)表面22上。然而，一般熟悉這一技術(shù)上的人都不難看出感應(yīng)器可以形成于襯底20的任何一側(cè)或任何一個表面上。
感應(yīng)器包括一個以螺旋形狀形成于襯底20的第一主構(gòu)表面22上的第一導(dǎo)電圖樣26，其中隨意地把襯底20的一個表面選擇為標(biāo)簽的上表面。調(diào)諧電路還包括一個第二導(dǎo)電圖樣28，它配置于襯底20的相對的或第二側(cè)或表面24，有時也叫做背面或底面?？墒褂靡环N已知類型的導(dǎo)電材料，以一種電子物品監(jiān)視技術(shù)領(lǐng)域中人們所熟悉的方式，把導(dǎo)電圖樣26、28分別形成于襯底的表面22、24上。感應(yīng)器線圈的實際的形狀可以不同，只要當(dāng)電路被激活時，所提供的相應(yīng)的感應(yīng)器元件和特征值允許電路在一個預(yù)先確定的諧振頻率內(nèi)加以諧振即可，這樣的做法將會受到那些熟悉這一技術(shù)的人的贊賞。
更可取的做法是，使用一種襯底工藝(即腐蝕)來制作導(dǎo)電材料的圖樣，根據(jù)這一工藝，可在對所希望留下的材料部分加以保護(hù)(典型的做法是，印刷一種抗腐蝕的涂料)之后，通過化學(xué)腐蝕方法去除不希望留下的材料部分。在這一推薦的具體實現(xiàn)中，導(dǎo)電材料為鋁或鋁箔。然而，其它導(dǎo)電材料(例如金、鎳、銅、磷青銅、黃銅、低溫焊錫、高密度石墨或填充銀的導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂)也可以做為鋁的替代品，而不會改變調(diào)諧電路的特性以及對它的操作。
第一和第二導(dǎo)電圖樣26、28至少建立了一個調(diào)諧電路，這一調(diào)諧電路擁有與一個標(biāo)簽一起使用的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個諧振頻率。標(biāo)簽可以根據(jù)序號為3,913,219、名為″平面電路制造工藝″的美國專利中所描述的工藝加以制造，現(xiàn)將這一專利并入此處以作參考。然而，其它制造工藝也可加以使用，幾乎任何制造電路板的方法或工藝都可用來制造標(biāo)簽。在標(biāo)簽的一個具體實現(xiàn)中，形成感應(yīng)器線圈的金屬線的導(dǎo)電圖樣26寬度約0.04英寸，間隔約為0.015英寸。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)諧電路至少包括一個開路。建議由形成感應(yīng)器線圈的導(dǎo)電圖樣26中的一個間隙30形成這一開路，以致于可在感應(yīng)器線圈中形成一個間斷點。間隙30在靠近于間隙30的導(dǎo)電圖樣26的相對的部分或相對兩側(cè)定義了一個第一線圈區(qū)域32和一個第二線圈區(qū)域34。建議間隙30的寬度約在0.010到0.015英寸之間，并可在線圈形成期間通過腐蝕加以形成。
一個熔斷器結(jié)構(gòu)36定位在靠近間隙30的位置，并固定于諧振標(biāo)簽，例如通過粘結(jié)方式。更可取的做法是使用一種封裝材料，例如少量的紫外線(UV)可矯正的環(huán)氧樹脂38，把熔斷器結(jié)構(gòu)36附著或固定于諧振標(biāo)簽上(圖6)。參照圖3。圖3所示的熔斷器結(jié)構(gòu)36定位在導(dǎo)電圖樣26的一個側(cè)面的最靠近間隙30的位置附近，并固定于襯底20。熔斷器結(jié)構(gòu)36也可以定位在間隙30之中，如圖4所示。另外，也是當(dāng)前所推薦的，熔斷器結(jié)構(gòu)36還可以定位和固定在間隙30的一側(cè)的導(dǎo)電圖樣26的一部分上，例如在第一線圈區(qū)域32中，如圖5所示。建議把熔斷器結(jié)構(gòu)36定位在導(dǎo)電圖案26上，因為當(dāng)熔斷器結(jié)構(gòu)36固定在那里時，導(dǎo)電圖樣向熔斷器結(jié)構(gòu)36提供了額外的支撐。盡管在當(dāng)前的推薦中間隙30定位在感應(yīng)器線圈中，并把熔斷器結(jié)構(gòu)36定位在靠近那里的位置上，但那些一般熟悉這一技術(shù)的人將不難看出，熔斷器結(jié)構(gòu)36也可以附著在其它的地方，例如任何導(dǎo)電區(qū)域，例如可以把熔斷器結(jié)構(gòu)36附著在調(diào)諧電路的一個電容器極板上(未在圖中加以顯示)。
一個電氣的連接器把熔斷器結(jié)構(gòu)36連接于導(dǎo)電圖樣26，以致于連接器和熔斷器結(jié)構(gòu)36可電氣地封閉間隙30(使該電路變成一個完整的電路)。在當(dāng)前所推薦的具體實現(xiàn)中，電氣的連接器包括第一和第二導(dǎo)線40、42，導(dǎo)線40、42分別聯(lián)結(jié)于靠近間隙30的第一和第二線圈區(qū)域32、34以及熔斷器結(jié)構(gòu)36?？梢允褂靡环N超聲波鋁楔形物導(dǎo)線聯(lián)結(jié)技術(shù)，一種熟悉半導(dǎo)體包裝技術(shù)的人都了解的技術(shù)，把導(dǎo)線40和42聯(lián)結(jié)于導(dǎo)電圖樣26和熔斷器36。為了保護(hù)導(dǎo)線接頭和導(dǎo)線40、42，可以用一個封裝44把熔斷器結(jié)構(gòu)36、導(dǎo)線40、42以及第一和第二線圈區(qū)域32、34覆蓋起來(圖6)，例如，使用那種用于把熔斷器結(jié)構(gòu)36固定于襯底20(或?qū)щ妶D樣26)的UV可矯正封裝材料。在加工和處理期間，封裝44可保護(hù)導(dǎo)線接頭不致遭受物理破壞。
調(diào)諧電路，包括熔斷器結(jié)構(gòu)36，能夠通過對遠(yuǎn)程電子設(shè)備的使用加以改變。例如，這種電路上的改變可以出現(xiàn)在一個制造工廠中、一個銷售機(jī)構(gòu)中、或一個收款臺。實施這樣的電路改變，可以激活或解除調(diào)諧電路。頻率的改變(典型地出現(xiàn)在制造工廠)可改變調(diào)諧電路諧振的頻率。解除動作通常出現(xiàn)在交款臺，即當(dāng)一個人購買了一件粘有或嵌入了安全標(biāo)簽的物品時。對標(biāo)簽調(diào)諧電路的解除可阻止調(diào)諧電路的諧振，以致于當(dāng)一個具有附著標(biāo)簽的物品穿過電子安全系統(tǒng)的監(jiān)視區(qū)域時，電子安全系統(tǒng)不再對這一物品進(jìn)行檢測。解除涉及把標(biāo)簽暴露于一個足夠高的能量級，以致于能夠感應(yīng)出一個流經(jīng)感應(yīng)器的足夠大的電流，從而可熔化一個熔斷器結(jié)構(gòu)36的熔斷器條，以致于第一和第二線圈區(qū)域32、34不再能電氣地連接(即，處于一個開路狀態(tài))，這將會改變電路諧振的特性。例如，實踐證明一個超過14V(峰到峰)的感應(yīng)于標(biāo)簽的能量級可以感應(yīng)出一個足夠高的能夠熔化熔斷器條的電流，即開路狀態(tài)可阻止調(diào)諧電路以預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率加以諧振，或完全阻止調(diào)諧電路的諧振。這將是那些一般熟悉這一技術(shù)的人能夠加以理解的一種技術(shù)。本發(fā)明能夠與其它可改變標(biāo)簽電路的諧振頻率的裝置(例如一個用于短路調(diào)諧電路的電容器的裝置)一起加以使用。
現(xiàn)在參照圖7，更可取的做法是，令熔斷器結(jié)構(gòu)36包括一種配置或沉積于一個非導(dǎo)電的或半導(dǎo)體載體46的導(dǎo)電體或?qū)щ姴牧?，例如鋁。載體46用一種非導(dǎo)電材料，例如硅或半導(dǎo)體材料(例如多晶硅或氧化鋁)，加以構(gòu)造。熔斷器結(jié)構(gòu)還至少包括一個熔斷器條48，以及連接于熔斷器條相對兩端的第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊50、52。更可取的做法是，令熔斷器條48包括一個位于載體46的一個主構(gòu)表面上的金屬化的層。聯(lián)結(jié)襯墊50、52包括一個位于金屬層54a、54b上的鈍化層開口。更可取的做法是，把聯(lián)結(jié)襯墊50、52連接于熔斷器條48，一般情況下這一連接是通過配置在載體46的表面上的導(dǎo)電材料的相應(yīng)的一般三角形形成層56加以實現(xiàn)的。
熔斷器結(jié)構(gòu)36的尺寸是非常小的，在當(dāng)前所推薦的具體實現(xiàn)中不足0.01平方英寸。然而，由于熔斷器結(jié)構(gòu)36是采用精密的微電子工藝加以構(gòu)造的，因此相當(dāng)容易制造。例如一個熔斷器結(jié)構(gòu)36可制造為金屬層54a、54b約為229微米×90微米，聯(lián)結(jié)襯墊約為89微米×70微米。兩個熔斷器條48，如圖7所示，約為1.5微米×3.0微米。導(dǎo)電材料的通常的三角形形成層56大約115微米高、23微米寬。與導(dǎo)電圖案26的尺寸相比，如此小的熔斷器36的尺寸，可確保熔斷器36的功能符合它所追求的性能目標(biāo)，而且這一尺寸依然是足夠大的，足以允許調(diào)諧電路在暴露于一個查詢信號時加以諧振，而且不會使熔斷器條48斷裂或熔化。盡管圖7中所示的熔斷器結(jié)構(gòu)36包括兩個熔斷器條48，但那些一般熟悉這一技術(shù)的人將不難看出熔斷器結(jié)構(gòu)36也可擁有一個，或一系列這樣的熔斷器條，而且盡管圖中所示的熔斷器條48為通常的三角形形狀，但它也可以為其它形狀，例如圓形、柱形或多邊形。另外，導(dǎo)電材料的通常的三角形形成層56也不必為三角形，也可以是其它形狀，例如柱形、矩形等。
圖8是包括本發(fā)明的熔斷器結(jié)構(gòu)36的諧振標(biāo)簽58的一個放大了的俯視平面圖。標(biāo)簽調(diào)諧電路包括一個電感線圈66(由襯底的一個表面上的導(dǎo)電層形成)和一個電容器(是通過把極板排列在標(biāo)簽58的兩側(cè)上形成的)。圖8中在位置68處示出了電容器的一個極板。導(dǎo)電線圈66通常以一個螺旋形狀形成，具有一個靠近標(biāo)簽58的外邊緣的第一外端70，和一個靠近標(biāo)簽的中心區(qū)的第二內(nèi)端72。箭頭A表示螺旋的方向，它從標(biāo)簽58的外側(cè)向標(biāo)簽58的一個內(nèi)側(cè)或中心區(qū)域盤旋。
線圈66包括一個形成在其中的間隙74，定義了從線圈外端70擴(kuò)展到間隙74的第一線圈區(qū)和從間隙74擴(kuò)展到線圈內(nèi)端72的第二線圈區(qū)。熔斷器結(jié)構(gòu)36位于靠近間隙74，如參照圖3～6時所討論過的，和與第一和第二導(dǎo)線接頭40、42聯(lián)結(jié)在一起。盡管所示的熔斷器結(jié)構(gòu)36和間隙74的位置靠近標(biāo)簽58的內(nèi)側(cè)或中心區(qū)域，但那些一般熟悉這一技術(shù)的人將不難看出間隙74也可以定位在其它不同的地方，例如在線圈外端70或在線圈外端70與線圈內(nèi)端72之間的位置上。
現(xiàn)在參照圖9，圖9所顯示的是一個熔斷器結(jié)構(gòu)60的第二個具體實現(xiàn)的示意圖。熔斷器結(jié)構(gòu)60包括一個載體61，該載體至少擁有一個電容器62，例如一個表面安裝的電容器，可在相對的第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊50、52之間電氣地與一個熔斷器條64串行連接，那些一般熟悉這一技術(shù)的人都了解這樣的配置。一個調(diào)諧電路，例如在電子物品監(jiān)視系統(tǒng)中使用的調(diào)諧電路，既包括一個感應(yīng)器，也包括一個電容器。
圖10是包含熔斷器結(jié)構(gòu)60的一個熔斷器標(biāo)簽65的放大了的俯視平面圖。這一標(biāo)簽調(diào)諧電路包括一個由襯底的一個表面上的導(dǎo)電層所形成的感應(yīng)線圈66。在先有技術(shù)的設(shè)計中電容器是通過排列在襯底的兩側(cè)上的極板所形成的。然而，與先有技術(shù)的設(shè)計不同，現(xiàn)在電容器62定位在熔斷器結(jié)構(gòu)60的載體61上。于是，電容器極板，例如電容器極板68(圖8)不再需要，或可以使用規(guī)格較小的電容器極板，那些一般熟悉這一技術(shù)的人都將會理解這樣的設(shè)計?？梢哉J(rèn)為，如果能構(gòu)造一個不再要求規(guī)格相當(dāng)大的電容器極板的標(biāo)簽(傳統(tǒng)上，電容器極板用于在這些標(biāo)簽中形成電容器)，將是非常有益的。消除了電容器極板所需的面積，既允許構(gòu)造規(guī)格較小的標(biāo)簽，也允許構(gòu)造一種具有更好檢測能力的標(biāo)簽。
為了保護(hù)標(biāo)簽調(diào)諧電路不致因在標(biāo)簽65(具有靜電荷)接地時受到破壞，并防止熔斷器條64過早地?zé)龜啵ㄗh對熔斷器結(jié)構(gòu)60的連接應(yīng)做到把電容器62連接于第一線圈區(qū)(即間隙74和線圈外端70之間的線圈區(qū))和把熔斷器條64連接于第二線圈區(qū)，該線圈區(qū)擴(kuò)展到線圈內(nèi)端72。于是，如果電荷在整個電容器62上堆積起來且如果線圈66是接地的，則電荷會從電容器62流向地面(線圈的外邊緣)而不再通過熔斷器條64，并且受到線圈66的限制，因此不會損害或燒斷熔斷器條64。于是，這樣的標(biāo)簽包含了內(nèi)置的靜電保護(hù)。
根據(jù)以上的描述，可以看出，這一具體實現(xiàn)包括一個可解除的諧振標(biāo)簽，它能夠與一個電子安全系統(tǒng)一起使用。那些熟悉這一技術(shù)的人將不難看出，可以在不背離本發(fā)明的主要發(fā)明概念的情況下，對以上描述的本發(fā)明的具體實現(xiàn)加以改變。例如，一個諧振標(biāo)簽可以構(gòu)造為包括一系列開放的電路和相應(yīng)的熔斷器結(jié)構(gòu)36/60以及它們的相關(guān)的電氣連接，這將允許通過″燒斷″一或多個熔斷器結(jié)構(gòu)來激活與/或解除標(biāo)簽。熔斷器結(jié)構(gòu)還可以與其它類型的諧振標(biāo)簽(例如，所謂的″硬″標(biāo)簽，與使用導(dǎo)電層不同，這種標(biāo)簽是使用一根螺旋導(dǎo)線作為感應(yīng)器以及一個分立的電容器加以構(gòu)造的)一同加以使用。因此，可以看出本發(fā)明并不局限于所公開的這一具體的實現(xiàn)，而且還允許在本發(fā)明的范圍和宗旨(如附加權(quán)利要求中所定義的)內(nèi)，對具體的實現(xiàn)進(jìn)行任何的修改。
權(quán)利要求
1.一個諧振標(biāo)簽包括一個擁有第一和第二相對主構(gòu)表面的不導(dǎo)電的襯底；一個調(diào)諧電路，當(dāng)暴露于處在預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能時可加以諧振，這一調(diào)諧電路包括至少一個形成于不導(dǎo)電襯底的一個主構(gòu)表面上的導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層包括一個間隙，這一間隙形成了一個電氣的開路；一個熔斷器結(jié)構(gòu)，包括一個位置靠近間隙的熔斷器條；以及一個電氣的連接器，把熔斷器結(jié)構(gòu)連接于導(dǎo)電層，以致于連接器和熔斷器結(jié)構(gòu)可電氣地封閉間隙，其中，一個在預(yù)先確定水平之上的流經(jīng)熔斷器結(jié)構(gòu)的電流可熔化熔斷器條，從而可改變調(diào)諧電路的諧振頻率，以致于調(diào)諧電路不再以預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率加以諧振。
2.權(quán)利要求1中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中電氣的連接器包括第一和第二導(dǎo)線，分別聯(lián)結(jié)于間隙的相對兩側(cè)的導(dǎo)電層和熔斷器結(jié)構(gòu)。
3.權(quán)利要求2中所陳述的諧振標(biāo)簽還包括一個覆蓋熔斷器結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線接頭的封裝。
4.權(quán)利要求3中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中封裝為一個紫外線可矯正的封裝。
5.權(quán)利要求1中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中間隙是在調(diào)諧電路的一個感應(yīng)線圈中形成的。
6.權(quán)利要求5中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)定位在間隙中且固定于襯底上。
7.權(quán)利要求6中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)是使用了一種封裝材料固定在襯底上的。
8.權(quán)利要求5中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)固定于間隙的一側(cè)的導(dǎo)電層上。
9.權(quán)利要求8中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)使用了一種封裝材料固定于導(dǎo)電層上。
10.權(quán)利要求1中的諧振標(biāo)簽，其中熔化熔斷器條可導(dǎo)致調(diào)諧電路中的一個電氣開路狀態(tài)，從而可阻止電路的諧振。
11.權(quán)利要求1中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中間隙是在調(diào)諧電路中的一個感應(yīng)線圈中形成的，熔斷器結(jié)構(gòu)是使用一種封裝材料固定于間隙一側(cè)上的導(dǎo)電層上的，電氣的連接器包括分別聯(lián)結(jié)于間隙相對兩側(cè)的導(dǎo)電層和熔斷器結(jié)構(gòu)上的第一和第二導(dǎo)線，標(biāo)簽還包括一個紫外線可矯正的封裝，這一封裝覆蓋了熔斷器結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線接頭，其中熔化熔斷器條可導(dǎo)致調(diào)諧電路中的一個電氣的開路狀態(tài)，從而可阻止電路的諧振。
12.權(quán)利要求中1所陳述的諧振標(biāo)簽，其中調(diào)諧電路包括一個感應(yīng)線圈和一個電容器，感應(yīng)線圈由襯底上的至少一個導(dǎo)電層所形成，電容器是熔斷器結(jié)構(gòu)的一部分，并電氣地、串行地與熔斷器條連接。
13.權(quán)利要求12中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中感應(yīng)線圈通常以一種螺旋形狀形成，并擁有一個靠近襯底的一個外邊緣的第一外端，和一個靠近襯底的一個中心區(qū)域的第二內(nèi)端，間隙形成于調(diào)諧電路的感應(yīng)線圈中，定義了從線圈外端擴(kuò)展到間隙的第一線圈區(qū)和從間隙擴(kuò)展到線圈內(nèi)端的第二線圈區(qū)，其中電容器連接于第一線圈區(qū)，熔斷器條連接于第二線圈區(qū)。
14.權(quán)利要求1中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)包括一個載體；至少一個定位在載體的一個表面上的熔斷器條；以及第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊，連接于至少一個熔斷器條的相對的兩個端點。
15.權(quán)利要求14中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中載體包括一種半導(dǎo)體材料。
16.權(quán)利要求15中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中半導(dǎo)體材料包括硅。
17.權(quán)利要求14中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中載體包括一種非導(dǎo)電材料。
18.權(quán)利要求14中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊通過配置于載體表面的導(dǎo)電材料層相應(yīng)的一般三角形形成層連接于至少一個熔斷器條。
19.權(quán)利要求14中所陳述的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)不足0.01平方英寸。
20.一種與一個擁有一個調(diào)諧電路的諧振標(biāo)簽一起使用熔斷器結(jié)構(gòu)，當(dāng)暴露于預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能時該諧振電路可加以諧振，該熔斷器結(jié)構(gòu)包括一個載體；至少一個定位在載體的一個表面上的熔斷器條；以及第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊，連接于至少一個熔斷器條的相對的兩個端點。
21.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中載體包括一種半導(dǎo)體材料。
22.權(quán)利要求21中所要求的諧振標(biāo)簽，其中半導(dǎo)體材料包括硅。
23.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中載體包括一種非導(dǎo)電材料。
24.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊通過配置于載體的表面上的導(dǎo)電材料的相應(yīng)的通常的三角形形成層連接于至少一個熔斷器條。
25.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)不足0.01平方英寸。
26.權(quán)利要求25中所要求的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器條約為3.0微米長、1.50微米寬。
27.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中至少一個熔斷器條包括兩個熔斷器條。
28.權(quán)利要求20中所要求的諧振標(biāo)簽，其中至少一個熔斷器條包括一系列熔斷器條，每一個熔斷器條通過配置于載體的表面上導(dǎo)電材料的相對的三角形形成層連接于第一和第二聯(lián)結(jié)襯墊。
29.一個可與某一電子安全系統(tǒng)一起使用的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽，這一電子安全系統(tǒng)具有可在一個監(jiān)視區(qū)域內(nèi)利用預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能檢測安全標(biāo)簽存在的裝置，該標(biāo)簽包括一個不導(dǎo)電的襯底，擁有第一和第二相對的主構(gòu)表面；至少一個配置在襯底上的調(diào)諧電路，能夠以預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率加以諧振，這一調(diào)諧電路包括一個至少在襯底的一個主構(gòu)表面的一部分上形成的感應(yīng)器，其中調(diào)諧電路包括一個形成電氣開路狀態(tài)的間隙；一個熔斷器結(jié)構(gòu)，包括至少定位在載體的一個表面上的一個熔斷器條，并通過導(dǎo)電材料的相應(yīng)的楔形結(jié)構(gòu)連接于載體的第一和第二個聯(lián)結(jié)墊片，熔斷器結(jié)構(gòu)定位在靠近間隙的位置上；以及分別連接于第一和第二載體聯(lián)結(jié)墊片和調(diào)諧電路的第一和第二導(dǎo)線，以致于第一和第二導(dǎo)線和熔斷器結(jié)構(gòu)可電氣地封閉間隙，其中一個流經(jīng)熔斷器結(jié)構(gòu)的大于預(yù)先確定水平的電流能夠熔化熔斷器條，從而可改變調(diào)諧電路的諧振頻率。
30.權(quán)利要求29中所要求的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽還包括一個封裝，這一封裝覆蓋了間隙、熔斷器結(jié)構(gòu)以及第一和第二導(dǎo)線。
31.權(quán)利要求29中所要求的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽，其中熔化的熔斷器條改變了熔斷器標(biāo)簽的諧振頻率，以致于調(diào)諧電路可在預(yù)先確定的檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上加以諧振。
32.權(quán)利要求29中所要求的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽，其中熔化熔斷器條改變了諧振標(biāo)簽的頻率，以致于調(diào)諧電路可在預(yù)先確定的檢測頻率范圍外的一個頻率上加以諧振。
33.權(quán)利要求29中所要求的可激活/可解除的諧振標(biāo)簽，其中熔斷器結(jié)構(gòu)還包括至少一個與熔斷器條電氣地、串行連接的電容器。
全文摘要
一種與電子物品監(jiān)視系統(tǒng)一起使用、利用了預(yù)先確定的某一檢測頻率范圍內(nèi)的一個頻率上的電磁能檢測處于某一受監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽的諧振標(biāo)簽(58),包括一個能夠在預(yù)定義的檢測頻率上加以諧振的調(diào)諧電路(66、68)。調(diào)諧電路(66、68)包括一個至少形成于標(biāo)簽(58)的不導(dǎo)電襯底的一個表面的一部分上的感應(yīng)器(66)。所形成的感應(yīng)器(66)具有一個可導(dǎo)致電氣開路的不連續(xù)點或間隙(74),這一開放的電路能夠由一個固定于靠近間隙(74)的位置上、并用導(dǎo)線(40、42)聯(lián)結(jié)于感應(yīng)器(66)的靠近間隙(74)的部分上的熔斷器(36)封閉。一個大于預(yù)定義水平的、流經(jīng)熔斷器(36)的電流,可熔化熔斷器(36)。如此高的電流能夠通過一個外部的電磁場感應(yīng)于感應(yīng)器(66)。熔斷器(36)的熔化導(dǎo)致了一個開路狀態(tài),從而改變了標(biāo)簽(58)諧振的頻率。
文檔編號G08B13/24GK1271450SQ98809404
公開日2000年10月25日 申請日期1998年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月22日
發(fā)明者埃里克·艾倫·埃克斯坦, 勞倫斯·阿帕盧茨, 加里·托馬斯·馬祖奇 申請人:檢查點系統(tǒng)有限公司