專利名稱：防盜標簽及其制造方法
技術領域：
本發明涉及電子防盜系統中用來檢測物品未經許可被取走的防盜標簽，特別涉及更容易制造的共振標簽。
用來檢測并防止物品或貨物未經許可被從零售店和/或圖書館等等其它設施取走的電子物品監視(EAS)防盜系統是公知公用的。這類防盜系統一般使用粘貼在、聯接于或固定在受保護物件或其包裝上。防盜標簽視所使用的防盜系統的具體類型、該物件的種類和大小等等因素而有多種不同大小、形狀和形式。這類防盜系統一般在(裝在受保護物件上的)一防盜標簽通過防盜區或監視區或從防盜檢查點或監視站近旁通過時檢測該防盜標簽的存在。
某些現有防盜標簽主要與射頻(RF)電磁場干擾傳感電子防盜系統配套使用。這類電子防盜系統一般在物件從受控房間被取走時必須通過的受控區中建立一電磁場。裝在每一物件上的標簽都有一共振電路，防盜系統的一接收部檢測到該共振電路在該受控區的存在后發出警報而表示物件未經許可被取走。該共振電路可由經授權的人員從被許可從房間中取走(即購買或檢出)的物件上使之失效、去諧、屏蔽或取下，從而該物件可通過受控區而不發現警報。
在制造過程中，一般以卷材形加工R F標簽電路，然后從該卷材上沖切下互相端接的一片片標簽。圖6示出標簽生產過程中其上有許多標簽102的一部分典型卷材100。所示卷材部分100有四行、四列標簽、但實際生產中的卷材100的標簽可比四列多得多。卷材100的寬度約為8英寸(約20cm)，制成的標簽102約為1.5×1.5英寸。在卷材形式下，各標簽102的共振電路互相電連接，從而在制造過程的該工序中不會以檢測頻率共振。因此某一標簽102的共振頻率的測試必須等到制造過程中相當后面階段從卷材100上沖切下該標簽電路從而與卷材100的其它電路分離之后才能進行。
最好能在制造過程的早期階段并最好遠在標簽102從卷材100上沖切下來之前就可測試各標簽102的共振頻率。若在制造過程的早期階段就能測量各標簽102的共振頻率，就可對制造過程中其后每一步驟的有效性即刻提供反饋，例如，制造過程中的一個工序是把標簽102的基質兩面上的導電跡線焊接或連接在一起。若該工序正確，該電路就會以某一共振頻率、最好以與該標簽配套使用的一防盜系統的檢測頻率或相近頻率共振。若在焊接后該電路不共振，就可用這一信息在大批標簽焊接不合格之前調整焊接過程。此外，在預定頻率范圍之外共振的電路可在把大量時間和材料浪費在加工不合格標簽電路之前的早期階段就予以放棄或修改，而不是等到加工完后。
現有標簽的制造過程中有若干因素會影響到該電路的最終頻率，包括從卷材100上沖切標簽102的精度，它部分地決定著標簽的電感線圈的大小。RF電路的共振頻率最好盡可能接近其檢測頻率(例如8.2MHz)，以便檢測系統的天線可從工作環境所產生的噪聲中識別出RF電路。因此，若在制造過程的早期、最好在標簽電路尚在卷材上時就能測定標簽電路的共振頻率，就可即時獲得反饋，從而直接進行工藝調整而矯正在預定范圍之外共振的電路的共振頻率或者收緊公差而使電路頻率比不進行這種早期、直接調整遠更接近共振頻率。因此，最好在電路尚在卷材上時就能測試標簽的共振頻率。
本發明提供了一種隔離件，它可以是沿著每一標簽的基質的外周邊緣的一部分，但最好是全部伸展從而環繞共振電路的一非導電件或一非連續導電件。這樣，所有標簽在卷材上時就彼此電隔離或電絕緣，從而可在制造過程的早期或者必要時在整個制造過程中測試標簽的頻率和其它特性并進行調整。當從卷材上沖切標簽時，可沖切該隔離件部分而不是象現有技術中那樣沖切電感線圈部分，從而標簽在沖切時的定位公差可更大，各電感線圈的大小更一致，從而共振頻率的穩定性更好。
簡單說來，本發明包括一用于電子防盜系統的防盜標簽，該系統包括用一定檢測頻率范圍中的一頻率的電磁能檢測一防盜標簽在一監視區中的存在的裝置。該防盜標簽包括一具有第一主要面、反面的第二主要面和外周邊緣的介電基質。至少一個共振電路包括設置在基質第一面上的第一導電圖案和設置在基質第二面上的第二導電圖案。該共振電路可以預定檢測頻率范圍中的一頻率共振。一隔離件(在一優選實施例中為一非連續導電件)沿著該基質的外周邊緣的至少一部分伸展從而環繞至少一部分該共振電路。該導電件與共振電路有效地電隔離而使該共振電路電絕緣而便于該防盜標簽制造過程中該共振電路尚在卷材上時測試該共振電路。
結合附圖可更好理解上述簡介以及對本發明優選實施例的下述詳細說明。為了例示出本發明，附圖所示實施例是當前的優選實施例，但應看到，本發明并不限于所公開的結構和方法細節。附圖中
圖1為本發明一優選實施例的印刷電路防盜標簽第一面的放大平面圖；圖2為現有印刷電路防盜標簽的一面的放大平面圖；圖3為圖1印刷電路防盜標簽第2面的放大平面圖；圖4為本發明防盜標簽一優選實施例所使用的共振電路示意圖；圖5為本發明另一實施例的印刷電路防盜標簽的放大平面圖；圖6為印刷電路防盜標簽的現有卷材的一面的平面圖；圖7為本發明一優選實施例的印刷電路防盜標簽卷材的一面的平面圖。
下述說明中的某些術語的使用只是為了方便而非限制性的。詞語“頂”、“底”、“下”、“上”指的參照的附圖中的方向。術語包括以上專門舉出的詞語，其派生詞以及類似含義的詞語。
下面參看附圖，其中相同部件用同一標號表示，圖1、3和4示出本發明一優選實施例的防盜標簽。下文中除了某些例外，標簽10一般為在現有電子物件防盜系統中所公知的那種標簽，如所公知的，標簽10可固定或系在要防盜的一物件上或其包裝上。標簽10可固定在零售店等處的物件或其包裝上，或最好由制造商或批發商固定或裝入物件或其包裝中。
標簽10與電子物件防盜系統(未畫出)、特別是射頻(RF)型電子物件防盜系統配套使用。這類電子物件防盜系統是公知的，因此對于理解本發明來說無需詳述這類電子物件防盜系統的結構和工作情況，而只須知道，這類電子物件防盜系統一般在靠近零售店之類設施的進出口處建立起一監視區。該防盜系統的作用是檢測其上或其包裝上固定有一有效防盜標簽的物件在該監視區的存在。
圖4簡示出防盜標簽10的電路。在本實施例的情況下，防盜標簽10只有下文詳述的元件，它們構成一共振電路12，該共振電路12當置于一定檢測共振頻率或相近頻率下的電磁場中時會發生共振。使用該標簽10的典型電子物件防盜系統包括把防盜標簽10的共振頻率或相近頻率的電磁能發送到監視區的裝置以及檢測由一有效防盜標簽的共振電路造成的場干擾而確定監視區中存在有防盜標簽10從而受保護物件的裝置。該共振電路12可包括一個或多個與一個或多個電容件電連接的電感件。在一優選實施例中，該共振電路為由單個電感件、電感或線圈L與單個電容件或電容C串聯而成的一環圈。這種共振電路的詳情可見作為本發明參考材料的美國專利No.5,276,431。電感L的大小和電容C的值決定于共振電路12的所需共振頻率以及電容器兩極板間的電感應電壓要低這一要求。在該優選實施例中，標簽10最好以8.2MHz左右的頻率共振，許多制造商的電子防盜系統通常都使用這一頻率，盡管本領域技術人士顯然可知，EAS系統的頻率可適當地條件和規章而有變動。因此，這一特殊頻率不應看成對本發明有所限制。
盡管標簽10只有一個電感件L和一個電容件C，但也可使用多個電感和電容件。例如，在比方說作為本發明參考材料的題為“用于電子防盜系統中的可激活/可失效的防盜標簽”的美國專利No.5,103,210描述的電子防盜和監視技術中就公知有多個元件的共振電路。這類共振電路的結構可通過使用遙控電子裝置而予以改變。這類電路改變可發生在比方說廠家，或者當有人購買粘貼有或埋置有標簽10的物品時也可發生在檢查臺處，這視標簽10的用途而定。一般在銷售點使標簽失效，從而防止共振電路在檢測頻率范圍內共振，從而當該物件通過電子防盜系統的監視區時該電子防盜系統不再檢測它。
圖1和3示出圖4所簡示防盜標簽10的實體的一優選實施例的相反兩面。在其優選實施例中，標簽10包括一最好是柔性的方塊形絕緣或介電基質14。只要基質14絕緣而可用作電介質，它可以用任何固體材料制成或為各種材料的合成結構。基質14最好用絕緣的介電材料制成，比方說聚乙烯之類的聚合材料。但是，本領域技術人員不難看出，也可用其它介電材料制成基質14。
該基質14包括第一或主要表面16(圖1)、第二或主要表面18(圖3)和外周邊緣20。在基質14的兩主要表面上用導電材料制成布線圖案即形成共振電路12的電路元件和部件。第一導電圖案22制成在任選為標簽10正面的基質14的第一面16(圖1)上；第二導電圖案24制成在基質14的有時稱作背面或底面的第二面(圖3)上。導電圖案22、24可用電子物件監視技術中現有類型的導電材料和公知的方法分別制成在基質表面16、18上。導電材料最好用蝕刻之類工藝制成圖案，因此一般用印刷上去的防腐蝕墨保護好須保留部分后再用化學劑涂去不需要部分。在優選實施例中，導電材料為鋁。但也可用其它導電材料(例如金、鎳、銅、磷青銅、黃銅、焊錫、高密度石墨和摻銀環氧樹脂)代替鋁而不改變共振電路的性質或其工作情況。
標簽10可用作為本發明參考材料的、題為“平面電路制作工藝”的美國專利No.3,913,219所述工藝制造。但也可使用其它制造工藝，幾乎任何電路制造方法或工藝都可用來制造標簽10。
第一和第二導電圖案22、24構成至少一個共振電路、例如共振電路12，其共振頻率落在與防盜標簽10一起使用的電子物件監視系統的預定檢測頻率范圍之內。如上文結合圖4所述，共振電路12由單一電感件、電感或線圈L與單一電容件或電容C電串聯成一圈而成。電感件L由第一導電圖案22的線圈部26構成。該線圈部26為基質14第一主面16上的一導電材料螺旋形圈。電容件C包括由第一導電圖案22的方塊部28構成的第一極板和由第二導電圖案24的與之對齊的方塊部30構成的第二極板。本領域技術人員很容易看出，第一和第二極板一般對齊而由電基質14隔開。同樣，電容件C的第二極板即導電方塊部30由在第二面18上方塊延長部32處穿過基質14的一焊接線電連接到電感線圈26的另一端，從而以公知方式串聯電感件L與電容件C。
如上文簡述，把標簽10的共振頻率改變到預定檢測頻率范圍之外或改變共振電路而使電路12根本不再共振，即可使防盜標簽失效。某些方法需確定防盜標簽在防盜物件中的位置后比方說用于撕去防盜標簽或用金屬貼條之類屏蔽或去諧裝置蓋住該標簽。其它方法涉及用高能輻射標簽，而在標簽中造成短路，從而改變其共振特征。可通過使用一在遭到足夠能量幅射時以預定方式可靠改變的薄弱區造成短路。
在該優選實施例中，該防盜標簽還包括使標簽10失效的部件，例如短接電容C兩極板的部件。為了便于用電磁能短接電容C，方塊導電區28、30之一或二者上設有一個或多個刻痕或“凹痕”34。
上述標簽10及其備選實施例是在電子防盜和監視技術中公知公用的那種標簽。在制作這類防盜標簽時，線圈26的面積和電容極板28、30的面積和重疊區應嚴加選擇，從而所形成的共振電路12具有與使用標簽10的電子物件防盜系統的檢測頻率相同或相近的預定共振頻率。
圖2示出現有防盜標簽50的一面。與標簽10一樣，該標簽50包括一由一線圈型電感52和一位于基質相反兩面的電容構成的共振電路。在現有技術中，電感線圈52一般伸展到并環繞基質的外周邊緣。但是，很容易看出，由于電感線圈52伸展到并環繞標簽50的外周邊緣，因此當從卷材100沖切標簽50時，標簽50的定位必須很精確不能沖切下線圈52的尺寸很正確的標簽50。沖切時標簽100的定位稍有偏差就會造成標簽50的共振頻率設計值出現偏差。
本發明提供一沿著基質14外周邊緣20的至少一部分伸展從而環繞共振電路12的至少一部分的非連接導電件或隔離軌36。隔離軌36可用與電感L同樣的材料并用相同方法即蝕刻制成。盡管本實施例中該隔離軌36用導電材料制成，但本領域技術人員可看到，該隔離軌36可用非導電材料(見圖5)制成，從而在基質14的外邊緣20與共振電路之間形成一非導電屏障而在卷材上把各共振電路12相互隔離開來。
轉讓給本申請人的美國專利No.5,182,544旨在一種具有靜電放電(ESD)保護的特殊防盜標簽。該防盜標簽的兩面上有一連續的(即環繞整個標簽)導電框件通過一易斷連接件與共振電路電連接。該框件把標簽電路所有電容的相對兩極板暫時連接在一起而使所有電容器極板保持同一電位，從而在標簽創造、運輸和存儲時防止靜電經電容器放電。在使用防盜標簽時，斷開電容器兩極板之間的連接。即使在該易斷連接斷開后該框件仍與標簽的電感一面上的電容器極板電接觸。
上述美國專利No.5,182,544用一環繞防盜標簽的邊緣的連續導電件把電容器的兩極板連接起來，與此相反，本發明標簽10的導電件36不與共振電路12電連接，不把電容器C的兩極板電連接在一起。該導電件36用作環繞電路12的隔離軌。因此在使用標簽10前無需折斷與電路的連接線。
由于基質第一面16上的電感線圈26比基質第二面18上的電容器極板30更靠近邊緣20，因此在本實施例中導電件36主要位于電感一面也即基質14的第一面上。但本領域技術人員顯然可知，一導電件36a(見圖3)可位于基質14的另一面18上或位于基質14的兩面上。導電件36(或36a)上有一個或多個間隙或間斷38(或38a)，從而導電件36只環繞基質14的一部分周邊20。雖然間斷38的大小可變，但該間斷應足夠大，以便在蝕刻工藝后在導電件36(或36a)中形成明顯的間斷。在該實施例中，導電件上有一寬約0.02英寸(約合0.5mm)的間斷38，但在某些應用場合它可大可小。導電件36與電感線圈26也相間距而與共振電路12電隔絕，在該實施例中最好相距至少0.02英寸(約合0.5mm)。但是，盡管導電件36與電感線圈26相間距，但本領域技術人員不難看出，導電件36與線圈26仍有一定程度的電感耦合。
圖5示出由圖4示意的防盜標簽的另一實施例60。與標簽10相同，標簽60包括一最好為柔性的、由與基質14相同材料制成的方塊形絕緣或介電基質62。該基質62包括第一面或主面64、第二面或主面(未示出)和一外周邊緣20。標簽60的電路元件和部件與標簽10相同，也是用導電材料在基質62的兩主面上制出布線圖案。第一導電圖案22制成在基質62的任選為標簽60頂面的第一面64上，而第二導電圖案(未示出)制成在基質62的另一面或第二面上，該導電圖案最好與圖3所示導電圖案24相同。標簽60與上述標簽10相同，只是標簽60不包括一環繞外周邊緣20的導電件36，而是包括其材料最好與基質62相同的一非導電隔離件38b。從而標簽60的基質62在基質62的外周邊緣與共振電路12之間有一非導電屏障。
如上所述，本發明防盜標簽10以卷材形式加工。圖7示出其上有許多防盜標簽106的一卷材104。一般來說，卷材104包括四行標簽和許多列標簽(圖中示出四列)。為了使卷材104上的每一電路可在標簽106沖切或互相分離之前進行測試，本發明使各標簽106互相電隔離。也即，卷材104上的每一電路的導電跡線(所示網狀部是導電的)與其它電路電絕緣。在本發明中，環繞各電路的外部跡線108的導電材料被蝕刻掉。環繞各獨立電路的導電材料的余下部分110因在卷材104上每一電路處的導電材料110中蝕刻出一間斷112而成為不連續。而且，基質14第一面上的導電圖案22與基質14反面上的導電圖案24電連接。由于當電路尚在卷材上時即電絕緣各共振電路，因此可以在沖切標簽之前測試各電路，從而較之現有制造方法具有很大優點。在電路制造完后，按照沖切尺寸，即可制成其上有不連續導電隔離軌36的防盜標簽10(見圖1)。
按本發明制成的防盜標簽10最好制成為頭尾相接的細長條。第一面16上通常涂有把防盜標簽10粘到物件或包裝上的粘膠，粘膠上粘有保護撕條(未示出)。(標簽10在粘到一物件上之前撕去該撕條)。標簽10的第二面18上用膠粘有一層紙(未示出)。
從上述說明可看到，該實施例包括一用于電子防盜系統的一防盜標簽。本領域技術人員不難看出，在本發明的新穎原理范圍內可對本發明上述實施例作出種種變動。因此應該看到，本發明不限于所公開的特殊實施例，而應包括在由后附權利要求界定的本發明范圍和精神內作出的任何修正。
權利要求
1.一種用于電子防盜系統的防盜標簽，該標簽系統具有使用一定檢測頻率范圍內某一頻率的電磁能檢測一防盜標簽在一監視區內的存在的裝置，該防盜標簽包括一具有第一主面、與第一主面相反的第二主面和外周邊緣的介電基質；至少一個共振電路，包括位于基質第一面上的第一導電圖案和位于基質第二面上的第二導電圖案；該共振電路可以該一定檢測頻率范圍內的一頻率共振；以及沿著該基質的外周邊緣的至少一部分伸展從而環繞至少一部分共振電路的不連續導電件，該導電件與共振電路可靠地電絕緣，從而便于在標簽制造過程中當共振電路尚在卷材上時測試該共振電路。
2.按權利要求1所述的防盜標簽，其中，第一導電圖案包括一電感件，該導電件位于基質的第一面上。
3.按權利要求2所述的防盜標簽，其中，該導電件位于基質的第一和第二面上。
4.按權利要求1所述的防盜標簽，其中，該導電件上有至少一個使該導電件不連續的間隙；該至少一個間隙至少寬0.02英寸(約合0.5mm)。
5.按權利要求1所述的防盜標簽，其中，該共振電路包括基質兩主面上的經蝕刻鋁箔。
6.按權利要求1所述的防盜標簽，其中，該導電件包括經蝕刻鋁箔。
7.按權利要求1所述的防盜標簽，其中，該導電件與共振電路間距一段足以電絕緣的距離。
8.按權利要求7所述的防盜標簽，其中，該段距離至少為0.02英寸((約合0.5mm)。
9.一種用于電子防盜系統的防盜標簽，該防盜系統具有使用一定檢測頻率范圍內某一頻率的電磁能檢測一防盜標簽在一監視區內的存在的裝置，該防盜標簽包括一具有第一面、與第一面相反的第二面和外周邊緣的介電基質；至少一個共振電路，包括位于基質第一面上的第一導電圖案和位于基質第二面上的第二導電圖案；該共振電路可以該一定檢測頻率范圍內的一頻率共振；以及一隔離件，它沿著該基質的外周邊緣的至少一部分伸展從而環繞至少一部分共振電路而電絕緣該共振電路從而便于在標簽制造過程當共振電路尚在卷材上時測試該共振電路。
10.按權利要求9所述的防盜標簽，其中，該隔離件包括導電材料。
11.按權利要求10所述的防盜標簽，其中，該隔離件不連續且與共振電路可靠地電絕緣。
12.按權利要求9所述的防盜標簽，其中，第一導電圖案包括一電感件，而該隔離件大致環繞整個電感件。
13.按權利要求12所述的防盜標簽，其中，該隔離件和基質由同一材料構成。
14.按權利要求12所述的防盜標簽，其中，該隔離件由與共振電路同樣的材料構成。
15.按權利要求9所述的防盜標簽，其中，該隔離件位于基質第一面上。
16.按權利要求15所述的防盜標簽，其中，該隔離件位于基質的第一以及第二面上。
17.按權利要求10所述的防盜標簽，其中，該隔離件上有至少一個間隙而使該隔離件電斷開。
18.按權利要求17所述的防盜標簽，其中，該至少一個間隙至少寬0.02英寸(約合0.5mm)。
全文摘要
一種用于電子物件監視系統的防盜標簽,該系統使用一定檢測頻率范圍內第一頻率的電磁能檢測該標簽在一監視區內的存在,該防盜標簽包括第一主面和相反的第二主面、一外周邊緣和一可以該檢測率范圍內一頻率共振的共振電路。該防盜標簽還包括一隔離件,該隔離件在一實施例中為一不連續導電件,該隔離件電絕緣共振電路,從而便于在制造過程的早期階段當共振電路尚在卷材上時測試該共振電路。
文檔編號G08B13/24GK1170919SQ9710082
公開日1998年1月21日 申請日期1997年3月6日 優先權日1996年3月7日
發明者勞倫斯·阿帕路希, 路易斯·弗朗西斯科·索萊爾·邦寧, 加里·托馬斯·梅佐基, 羅杰·杰伊·皮爾斯, 安東尼·弗蘭克·皮科利, 馬克·詹姆斯·蘭金 申請人:檢驗點系統公司