Rfid抗金屬標(biāo)簽及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種RFID抗金屬標(biāo)簽，包括標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片、絕緣介質(zhì)基板、絕緣膜；標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片附著在絕緣膜的上表面；絕緣膜的下表面裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板上；標(biāo)簽天線可以包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線，兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片的兩側(cè)，每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙，一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接。本發(fā)明還公開了一種RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法。本發(fā)明能使RFID抗金屬標(biāo)簽天線的厚度較薄，并且制造成本低、精確度高、易于量產(chǎn)。
【專利說明】RFID抗金屬標(biāo)簽及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification,縮寫RFID),特別涉及是一種RFID抗金屬標(biāo)簽及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification,縮寫RFID)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。與傳統(tǒng)識別技術(shù)(二維碼、條形碼等)相比，RFID技術(shù)具有標(biāo)示唯一、信息容量大、讀取快捷方便、多標(biāo)簽讀取、可進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的特點。經(jīng)過多年發(fā)展已廣泛應(yīng)用于物品跟蹤、航空行李分揀、工廠裝配流水線、汽車防盜、電子票證、動物管理、商品防偽等領(lǐng)域。
[0003]RFID由于載波頻段不同，可以劃分為低頻(3(T300kHz)、中頻(300kHz?3MHz)、高頻(3?30MHz)和超高頻(300MHC3GHZ)。其中，超高頻(UHF)頻段的有效作用距離最大，可以達(dá)到8?20m，可廣泛應(yīng)用于商業(yè)物流和交通運輸領(lǐng)域。超高頻射頻識別系統(tǒng)的協(xié)議目前有很多種，主要可以分為兩大協(xié)議制定者:一是ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)；二是EPC Global。ISO組織目前針對UHF頻段制定了射頻識別協(xié)議IS018000-6，而EPC Global組織則制定了針對產(chǎn)品電子編碼超高頻射頻識別系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)EPC C1G2UHF RFID。
[0004]RFID系統(tǒng)包括讀寫器、標(biāo)簽，一個完整RFID標(biāo)簽包括標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片及將它們模塑的外部樹脂，RFID標(biāo)簽芯片具有發(fā)送接收部、控制部和存儲器。在存儲器中存儲有固有的識別代碼(唯一 ID)，讀寫器對RFID標(biāo)簽的唯一 ID的讀出，借助RFID標(biāo)簽用天線通過無線通信(無線信息交換)進(jìn)行，該無線信息交換有電波方式和電磁感應(yīng)方式。
[0005]一般，RFID標(biāo)簽粘貼在金屬上時，特性將出現(xiàn)較大變化。如果是電磁感應(yīng)方式的RFID標(biāo)簽，在磁通進(jìn)入金屬中時將流過渦流，其產(chǎn)生抵消磁通的作用，結(jié)果信息交換距離(信息交換區(qū)域)大幅縮短，最惡劣的情況下將不能進(jìn)行信息交換。如果是電波方式的RFID標(biāo)簽，則電波在金屬面反射并產(chǎn)生多徑現(xiàn)象，RFID標(biāo)簽的信息讀取變得不穩(wěn)定，由于金屬面的影響，RFID標(biāo)簽的天線的電力轉(zhuǎn)換效率變差，與電磁感應(yīng)方式相同，產(chǎn)生更新距離的惡化。目前業(yè)界改善電子標(biāo)簽在金屬環(huán)境下的讀取狀況，比較流行以下兩種辦法:
[0006](I)提高天線和金屬表面的相對高度。隨著相對高度的增加，合成場信號矢量將逐漸增強(qiáng)，到相對高度達(dá)到波長的I / 4時，合成場信號矢量達(dá)到最大，可獲得最佳增益值。但是現(xiàn)在人們對電子標(biāo)簽的厚度要求越來越薄，笨重厚實的設(shè)計方案顯然不符合用戶的審美潮流，并且隨著電子標(biāo)簽厚度的增加，相應(yīng)的也提高了標(biāo)簽的生產(chǎn)成本，不利于產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模推廣。
[0007](2)用有源標(biāo)簽來滿足系統(tǒng)的性能要求，但是有源標(biāo)簽的壽命有限、體積大、成本高、并且不適合在惡劣環(huán)境下工作。
[0008]現(xiàn)有的一種適用于金屬的RFID標(biāo)簽如圖1所示，由金屬片部40、設(shè)在該金屬片部40上的RFID標(biāo)簽部10構(gòu)成。RFID標(biāo)簽部10具有標(biāo)簽芯片、標(biāo)簽天線以及用于調(diào)節(jié)該標(biāo)簽天線的調(diào)諧頻率的阻抗調(diào)節(jié)部。RFID標(biāo)簽部10可以單體粘貼在金屬之外的物品上使用。在將RFID標(biāo)簽部10單體用于非金屬物品中時，優(yōu)選省略阻抗調(diào)節(jié)部。這是因為RFID標(biāo)簽部10是預(yù)先設(shè)想粘貼在金屬上而制造的，所以如果具有阻抗調(diào)節(jié)部，則調(diào)諧性能降低。
[0009]金屬片部40由用于防止RFID標(biāo)簽部10受到金屬影響的間隔部和金屬片部構(gòu)成。在將適用于金屬的RFID標(biāo)簽粘貼在金屬90上使用時，適用于金屬的RFID標(biāo)簽借助金屬片部40的背面粘貼在金屬90上。
[0010]如圖2所示，RFID標(biāo)簽部10的標(biāo)簽芯片21、標(biāo)簽天線22和阻抗調(diào)節(jié)部23形成在基板上，基板12利用PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)材料或紙等構(gòu)成。標(biāo)簽芯片21形成于基板12的表面的大致中央，標(biāo)簽天線22是偶極天線，形成于標(biāo)簽芯片21的兩側(cè)，標(biāo)簽天線22通過在基板12的表面上實施蝕刻和焊膏印刷等形成，阻抗調(diào)節(jié)部23是導(dǎo)體，是為了調(diào)節(jié)標(biāo)簽天線22的阻抗特性而設(shè)置的。阻抗調(diào)節(jié)部23也可以不設(shè)在基板材料部12的表面，而設(shè)在基板12的內(nèi)部。
[0011 ] 在適用于金屬的RFID標(biāo)簽I對應(yīng)于UHF頻帶等高頻電波時，其阻抗成分可以利用環(huán)狀導(dǎo)體形成，因此阻抗調(diào)節(jié)部23與左右的標(biāo)簽天線22連接，形成為“]”狀。
[0012]上述結(jié)構(gòu)的適用于金屬的RFID標(biāo)簽，制造工藝復(fù)雜、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是使RFID抗金屬標(biāo)簽天線的厚度較薄，并且制造成本低、精確度高、易于量產(chǎn)。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的RFID抗金屬標(biāo)簽，包括標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片、絕緣介質(zhì)基板、絕緣膜；
[0015]所述標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片附著在所述絕緣膜的上表面；
[0016]所述絕緣膜的下表面裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板上。
[0017]較佳的，所述標(biāo)簽天線為偶極振子天線；
[0018]所述標(biāo)簽天線包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線；
[0019]兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片的兩側(cè)；
[0020]每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙；
[0021]一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接。
[0022]較佳的，每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙、一條或多條矩形縫隙。
[0023]較佳的，每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線；
[0024]所述短路線，通過所述絕緣膜裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊及背面。
[0025]較佳的，所述RFID抗金屬標(biāo)簽為超高頻RFID抗金屬標(biāo)簽；
[0026]所述絕緣膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亞胺膜；
[0027]所述矩形金屬貼片為鋁貼片或銅貼片；
[0028]所述標(biāo)簽芯片以倒扣的方式與所述矩形金屬貼片焊接在一起。
[0029]較佳的，所述絕緣膜的厚度為10?200 μ m ;
[0030]所述矩形金屬貼片厚度為0.01?0.1mm。
[0031]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，包括以下步驟:[0032]一.在軟性的絕緣膜的上表面形成金屬貼片；
[0033]二.刻蝕所述金屬貼片，在絕緣膜的上表面形成標(biāo)簽天線；
[0034]三.將標(biāo)簽芯片與所述標(biāo)簽天線焊接在一起；
[0035]四.將所述絕緣膜的下表面裹貼于絕緣介質(zhì)基板上，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
[0036]較佳的，所述標(biāo)簽天線包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線；
[0037]兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片的兩側(cè)；
[0038]每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙；
[0039]一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接；
[0040]所述標(biāo)簽芯片以倒扣的方式與矩形金屬貼片焊接在一起。
[0041]較佳的，每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙、一條或多條矩形縫隙；
[0042]每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線；
[0043]步驟四中，將所述絕緣膜裹貼于絕緣介質(zhì)基板上后，所述短路線裹貼于絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊及背面，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
[0044]較佳的，所述絕緣膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亞胺膜，厚度為10?200 μ m ；
[0045]所述矩形金屬貼片為鋁貼片或銅貼片，厚度為0.01?0.1mm。
[0046]本發(fā)明的RFID抗金屬標(biāo)簽及其制造方法，標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片形成在軟性的絕緣膜上，形成加工好的軟性標(biāo)簽，將加工好的軟性標(biāo)簽裹粘在絕緣介質(zhì)基板上形成RFID抗金屬標(biāo)簽，通過在標(biāo)簽天線的矩形金屬貼片上分別形成的圓環(huán)縫隙的位置、內(nèi)徑大小及圓環(huán)縫隙的寬度，可以調(diào)節(jié)該標(biāo)簽天線的阻抗特性，標(biāo)簽厚度較薄，并且制造成本低、精確度高、易于量產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0048]圖1是現(xiàn)有的一種適用于金屬的RFID標(biāo)簽不意圖；
[0049]圖2是現(xiàn)有的一種適用于金屬的RFID標(biāo)簽的RFID標(biāo)簽部示意圖；
[0050]圖3是本發(fā)明的RFID抗金屬標(biāo)簽天線示意圖；
[0051]圖4是本發(fā)明的RFID抗金屬標(biāo)簽天線的制造方法示意圖。
【具體實施方式】
[0052]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0053]實施例一
[0054]RFID抗金屬標(biāo)簽如圖3所示,包括標(biāo)簽天線2、標(biāo)簽芯片3、絕緣介質(zhì)基板、絕緣膜I;
[0055]所述標(biāo)簽天線2、標(biāo)簽芯片3附著在所述絕緣膜I的上表面；
[0056]所述絕緣膜I的下表面裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板上。
[0057]實施例二
[0058]基于實施例一，標(biāo)簽天線2為偶極振子天線；
[0059]標(biāo)簽天線2包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線4 ；
[0060]兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片3的兩側(cè)；
[0061]所述短路線4將所述兩個矩形金屬貼片短接；
[0062]每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙21，通過圓環(huán)形縫隙21的位置、內(nèi)徑大小及圓環(huán)形縫隙21的寬度，調(diào)節(jié)該標(biāo)簽天線的阻抗特性；
[0063]一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接。
[0064]實施例三
[0065]基于實施例二，每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙21、一條或多條矩形縫隙22，通過調(diào)節(jié)矩形金屬貼片上的圓環(huán)形縫隙21的位置、矩形縫隙22的位置，及圓環(huán)形縫隙21的內(nèi)徑大小、圓環(huán)形縫隙21的寬度大小、矩形縫隙22的寬度大小，或者調(diào)節(jié)所述短路線4的寬度和位置，皆可改變該標(biāo)簽天線的阻抗特性及增益性能。
[0066]實施例四
[0067]基于實施例三，每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線4 ；
[0068]所述短路線4，通過所述絕緣膜裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊及背面。
[0069]實施例五
[0070]基于實施例四，所述RFID抗金屬標(biāo)簽為超高頻(UHF) RFID抗金屬標(biāo)簽；
[0071]所述絕緣膜I為PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜或PI (聚酰亞胺)膜；
[0072]所述矩形金屬貼片為鋁貼片或銅貼片；
[0073]所述標(biāo)簽芯片以倒扣的方式與所述矩形金屬貼片焊接在一起。
[0074]較佳的，所述絕緣膜I厚度為10~200 μ m，矩形金屬貼片厚度為0.01~0.1mm,絕緣介質(zhì)基板的尺寸為108mm X 20mm X 1mm。
[0075]實施例六
[0076]RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，如圖4所示，包括以下步驟:
[0077]—.在軟性的所述絕緣膜I的上表面形成金屬貼片；
[0078]較佳的，所述絕緣膜I為PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)或PI (聚酰亞胺)膜，厚度為 10 ~200 μ m ；
[0079]較佳的，所述金屬貼片為鋁貼片或銅貼片，厚度為0.01~0.1mm ;
[0080]二.刻蝕所述金屬貼片，在所述絕緣膜I的上表面形成標(biāo)簽天線2;
[0081]三.將標(biāo)簽芯片3與所述矩形金屬貼片焊接在一起，形成加工好的軟性標(biāo)簽；
[0082]四.將所述絕緣膜I (附著有標(biāo)簽天線2、標(biāo)簽芯片3)的下表面裹貼于絕緣介質(zhì)基板上，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
[0083]實施例七
[0084]基于實施例六，所述標(biāo)簽天線2包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線4 ；[0085]兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片3的兩側(cè)；
[0086]每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙21 ；
[0087]所述短路線4 一端同矩形金屬貼片短接；
[0088]所述標(biāo)簽芯片3以倒扣的方式與矩形金屬貼片焊接在一起。
[0089]實施例八
[0090]基于實施例七，每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙21、一條或多條矩形縫隙22 ；
[0091]每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙21、一條或多條矩形縫隙22 ；
[0092]每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線4 ；
[0093]步驟四中，將所述絕緣膜I裹貼于絕緣介質(zhì)基板上后，所述短路線4裹貼于絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
[0094]本發(fā)明的RFID抗金屬標(biāo)簽及其制造方法，標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片形成在軟性的絕緣膜上，形成加工好的軟性標(biāo)簽，將加工好的軟性標(biāo)簽裹粘在絕緣介質(zhì)基板上形成RFID抗金屬標(biāo)簽，通過在標(biāo)簽天線的矩形金屬貼片上分別形成的圓環(huán)縫隙的位置、內(nèi)徑大小及圓環(huán)縫隙的寬度，可以調(diào)節(jié)該標(biāo)簽天線的阻抗特性，標(biāo)簽厚度較薄，并且制造成本低、精確度高、
易于量產(chǎn)。
[0095]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種RFID抗金屬標(biāo)簽，包括標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片、絕緣介質(zhì)基板，其特征在于，RFID抗金屬標(biāo)簽還包括絕緣膜； 所述標(biāo)簽天線、標(biāo)簽芯片附著在所述絕緣膜的上表面； 所述絕緣膜的下表面裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID抗金屬標(biāo)簽，其特征在于， 所述標(biāo)簽天線為偶極振子天線； 所述標(biāo)簽天線包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線； 兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片的兩側(cè)； 每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙； 一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID抗金屬標(biāo)簽，其特征在于， 每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙、一條或多條矩形縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID抗金屬標(biāo)簽，其特征在于， 每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線； 所述短路線， 通過所述絕緣膜裹貼于所述絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊及背面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID抗金屬標(biāo)簽，其特征在于， 所述RFID抗金屬標(biāo)簽為超高頻RFID抗金屬標(biāo)簽； 所述絕緣膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亞胺膜； 所述矩形金屬貼片為鋁貼片或銅貼片； 所述標(biāo)簽芯片以倒扣的方式與所述矩形金屬貼片焊接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RFID抗金屬標(biāo)簽，其特征在于， 所述絕緣膜的厚度為10~200 μ m ; 所述矩形金屬貼片厚度為0.01~0.1mm。
7.一種RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 一.在軟性的絕緣膜的上表面形成金屬貼片； 二.刻蝕所述金屬貼片，在絕緣膜的上表面形成標(biāo)簽天線； 三.將標(biāo)簽芯片與所述標(biāo)簽天線焊接在一起； 四.將所述絕緣膜的下表面裹貼于絕緣介質(zhì)基板上，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，其特征在于， 所述標(biāo)簽天線包括兩個矩形金屬貼片、多條短路線； 兩個矩形金屬貼片位于所述標(biāo)簽芯片的兩側(cè)； 每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙； 一部分短路線的一端同一個矩形金屬貼片短接，另一部分短路線的一端同另一個矩形金屬貼片短接； 所述標(biāo)簽芯片以倒扣的方式與矩形金屬貼片焊接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，其特征在于， 每個矩形金屬貼片上形成有一圓環(huán)形縫隙、一條或多條矩形縫隙； 每個矩形金屬貼片的上端、左端、右端分別短接一短路線；步驟四中，將所述絕緣膜裹貼于絕緣介質(zhì)基板上后，所述短路線裹貼于絕緣介質(zhì)基板的側(cè)邊及背面，形成RFID抗金屬標(biāo)簽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的RFID抗金屬標(biāo)簽的制造方法，其特征在于， 所述絕緣膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亞胺膜，厚度為10~200μπι; 所述矩形 金屬貼片為鋁貼片或銅貼片，厚度為0.01~0.1mm。
【文檔編號】G06K19/077GK103886361SQ201210564523
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】張志勇, 張釗鋒, 莊健敏 申請人:中國科學(xué)院上海高等研究院