專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種識(shí)別標(biāo)簽，特別是一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)另ll技術(shù)RFID (Radio Frequency IDent if icat ion ),又稱(chēng)電子標(biāo)簽， 是一種在識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間無(wú)需建立機(jī)械或光學(xué)接觸，就可通過(guò)無(wú)線電信 號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。
目前被動(dòng)式的RFID標(biāo)簽是市場(chǎng)主流，因?yàn)樗哂袃r(jià)格低廉，無(wú)需電源的優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用時(shí)，RFID標(biāo)簽內(nèi)部識(shí)別晶片接收到RFID讀取器發(fā)出的電磁波進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)標(biāo) 簽接收到足夠的信號(hào)時(shí)，可以向讀取器發(fā)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包括ID號(hào)(全球 唯一標(biāo)示ID)，還可以包括預(yù)先存在于標(biāo)簽內(nèi)EEPROM中的數(shù)據(jù)。
射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，可結(jié)合資料庫(kù)管理系統(tǒng)、電腦網(wǎng)絡(luò)與防 火墻等技術(shù)，提供全自動(dòng)安全便利的即時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)功能。如鈔票及產(chǎn)品防偽技術(shù)、 身份證、通行證、電子收費(fèi)系統(tǒng)、物流管理、航空行李監(jiān)控、生產(chǎn)自動(dòng)化管控、 倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)輸監(jiān)控、保全管制以及醫(yī)療管理…等。
如圖1所示，公知的射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，是采用蝕刻法(etching)銀印法(Printing) 濺鍍法...等，在塑膠膜或紙質(zhì)基材上設(shè)有導(dǎo)電銀膠天線，再于天線上植入識(shí)別晶 片，不但制造麻煩成本高，且所制成的導(dǎo)電銀膠天線實(shí)際面積大小相當(dāng)有限，周 圍塑膠膜或紙質(zhì)基材的屏蔽效果又差，故易受金屬背景物和水份環(huán)境的干擾，對(duì) 射頻識(shí)別標(biāo)簽電性影響，使RFID讀取器無(wú)正確讀取，應(yīng)用范圍相對(duì)受到限制。
除此，其實(shí)施上還具有如下缺點(diǎn)
1. 高成本都需配置昂貴的機(jī)具設(shè)備，約數(shù)千萬(wàn)元至一億元的設(shè)備成本，用 以將天線印刷或蝕刻于塑膠膜或紙質(zhì)基材上。且銀膠等高成本耗材及蝕刻等產(chǎn)生 的高污染處理成本，造成射頻標(biāo)簽的天線制作單價(jià)居高不下。
2. 低合格率銀膠濺鍍等印刷材料為顆粒結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)電性不如連續(xù)性導(dǎo)體的 金屬材質(zhì)，且所印的天線極易產(chǎn)生斷裂失效。蝕刻方式則因曝光不足或過(guò)度曝光 等，都導(dǎo)致天線導(dǎo)電性的不良及不連續(xù)。 、3. 低電性精確度天線阻抗等電波特性，因銀殷厚薄，蝕刻不均等因素，造 成電導(dǎo)、磁導(dǎo)等特性分布不均，造成天線頻率漂移及阻抗不匹配等誤差，使得精 確度難以控制，失敗率增加。
4. 耐久性低銀印的銀膠揮發(fā)。蝕刻線路的銹蝕，都使得射頻標(biāo)簽庫(kù)存不易 及使用時(shí)間不長(zhǎng)。
5. 高客制化成本因應(yīng)客戶應(yīng)用標(biāo)的物的特征需求，例如頻率漂移，組抗變 遷等，都需制作網(wǎng)版，用以銀印或蝕刻天線，經(jīng)實(shí)際測(cè)試后，視電性偏差量，再 度制作網(wǎng)版再經(jīng)銀印、蝕刻、及測(cè)試。如此一再重復(fù)試驗(yàn)，客制化成本居高不下， 無(wú)法達(dá)到單一備料、單一庫(kù)存的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)， 以克服以上背景技術(shù)中存在的高成本、低精度等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，主要包括 一基材，為一整 面金屬導(dǎo)電材料； 一開(kāi)槽天線，直接開(kāi)設(shè)在基材金屬面上，以及； 一識(shí)別晶片， 設(shè)在基材上與開(kāi)槽天線呈電性連接。
本實(shí)用新型由于摒棄了高能耗高污染的蝕刻法、銀印法等，因此使無(wú)線射頻 識(shí)別標(biāo)簽的制造成本大幅降低、省電、節(jié)能、無(wú)污染、可回收，又由于在金屬基 材上直接形成開(kāi)槽天線，故具有顯著的高天線增益(Antenna Gain),強(qiáng)反射率 (Reflectivity),高導(dǎo)電率(Conduct ivi ty),而且由于整面金屬導(dǎo)電材料基材具 有的屏蔽效果，也可顯著降低目標(biāo)物及環(huán)境，對(duì)射頻識(shí)別標(biāo)簽的電性影響，因而 更適于作為金屬物件和含水導(dǎo)體等目標(biāo)物的射頻識(shí)別標(biāo)簽應(yīng)用。


圖1為公知無(wú)線射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的應(yīng)用示意圖2為本實(shí)用新型無(wú)線射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的平面圖3為雙邊非對(duì)稱(chēng)封閉式無(wú)線射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的平面圖4為單邊開(kāi)放式無(wú)線射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的平面圖5為雙單邊開(kāi)放式無(wú)線射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的平面圖6為本實(shí)用新型的制造流程圖7為本實(shí)用新型無(wú)線射頻標(biāo)簽的較佳應(yīng)用示意圖；圖8為本實(shí)用新型半成品庫(kù)存加工制法的示意圖9為本實(shí)用新型開(kāi)槽天線方便加工制成不同造形的示意圖； 圖10為本實(shí)用新型將射頻標(biāo)簽直接設(shè)于金屬外殼的示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
l-基材；10-射頻識(shí)別標(biāo)簽；ll-開(kāi)槽天線；12-打孔；2-識(shí)別晶片；3-RFID讀 取器；4-金屬機(jī)殼。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的構(gòu)成內(nèi)容及其他特點(diǎn)通過(guò)以下配合附圖的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。 如圖2-3所示，本實(shí)用新型所設(shè)的一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其主要 包括
一基材l,為一整面金屬導(dǎo)電材料；
一開(kāi)槽天線ll,直接開(kāi)設(shè)在基材1金屬面上，以及；
--識(shí)別晶片2,設(shè)在基材1上與開(kāi)槽天線11呈電性連接；
其中，如圖2-5所示，該基材1上所設(shè)的開(kāi)槽天線11可作成兩邊對(duì)稱(chēng)或不對(duì) 稱(chēng)的幾何形封閉剖槽，或是兩邊都設(shè)成開(kāi)放式，或僅單邊幾何形封閉剖槽，而另 一邊則設(shè)呈開(kāi)放式。
如圖6所示，以此新穎結(jié)構(gòu)組合使其產(chǎn)品制造上更為方便，可采用如下具體 方法生產(chǎn)
基材以鋁箔或錫箔紙導(dǎo)電金屬為天線基材1;
延展將基材1延展至微米pm以下的厚度，分條巻成巻狀(Roll to Roll Process );
沖孔以刀模或沖壓機(jī)在基材1上設(shè)有符合識(shí)別晶片2腳位的間距打孔12;
覆晶將識(shí)別晶片2以導(dǎo)電膠(未圖示)，可為異方性或非異方性導(dǎo)電膠，固 著于已打孔12成巻的基材1上；
天線成型以刀?；蚣す馇懈睿谝淹瓿筛簿У幕?上進(jìn)行切割制成開(kāi)槽 天線11，以及；
后續(xù)處理進(jìn)行背膠、護(hù)膜(未圖示)以制成無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽10。 其中，因?yàn)楸緦?shí)用新型的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽IO是直接在金屬基材1上加工形 成開(kāi)槽天線11，故應(yīng)用的材料與制程單純誤差低，產(chǎn)品合格率高；制造時(shí)不需配 置高成本的銀印機(jī)或蝕刻機(jī)，易于加工成本低廉且省電、節(jié)能、無(wú)污染、可回收。完全沒(méi)有傳統(tǒng)的銀印、蝕刻、濺鍍等昂貴、高污染、費(fèi)時(shí)、不易儲(chǔ)存等缺點(diǎn)。
而且，如圖7所示，本實(shí)用新型所組成的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽10,因?yàn)樵诮饘?基材1上直接形成開(kāi)槽天線11，故應(yīng)用時(shí)，具有一大面積金屬基材1的屏蔽效果，
比之傳統(tǒng)的銀印或蝕刻天線，具有顯著的高天線增益(Antenna Gain),強(qiáng)反射率 (Reflectivity),高導(dǎo)電率(Conductivity),使得于無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)用， 可達(dá)更遠(yuǎn)的距離(140%)?？娠@著降低目標(biāo)物及環(huán)境，對(duì)射頻識(shí)別標(biāo)簽10電性影響， 因而更適于金屬物件或含水份導(dǎo)體目標(biāo)物的射頻識(shí)別10標(biāo)簽應(yīng)用，以供RFID讀 取器3準(zhǔn)確讀取。
另外，請(qǐng)參見(jiàn)圖6、 8、 9所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的最大特色，除了可直接一 貫作業(yè)進(jìn)行天線成型加工外，制程中并可將識(shí)別晶片2先行覆合于成巻鋁箔基材1 上，如此不但可避免棵晶元易氧化，而且成巻覆晶的半成品基材1也可方便入庫(kù) 儲(chǔ)存?zhèn)溆?，使后續(xù)作業(yè)更為機(jī)動(dòng)方便。生產(chǎn)時(shí)再依據(jù)客制化需求規(guī)劃各種不同天 線設(shè)計(jì)，將所需要的開(kāi)槽天線11切刻成型，產(chǎn)品外形多樣化制造更為方便。
而且本實(shí)用新型無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽10所用的基材1并不限于鋁箔或錫箔等材 質(zhì)，其他如電路板、金屬導(dǎo)體、銘版…等都可依此原理實(shí)施制成，如圖10所示， 就是在產(chǎn)品金屬機(jī)殼4上直接加工開(kāi)設(shè)有開(kāi)槽天線11,制成連體無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo) 簽10的實(shí)例。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比較至少具有如下的優(yōu)點(diǎn)
1. 低材料成本鋁箔、錫箔等導(dǎo)電金屬材料取得容易，而且價(jià)格又比銀漿， 蝕刻藥劑明顯便宜許多。
2. 低設(shè)備投資不需制版機(jī)膝光機(jī)蝕刻機(jī)銀印機(jī)干燥機(jī)等設(shè)備。
3. 高效率制程單一巻筒式(Roll to Roll)制程；沖孔，覆晶，滾筒式刀模 開(kāi)槽，背膠，測(cè)試，包裝…可高速一氣呵成。
4. 低制作成本自動(dòng)化生產(chǎn)；低人力及低水電能量消耗。
5. 低損耗無(wú)銀漿，蝕刻藥劑等耗材，只有滾筒刀模的損耗。
6. 高合格率材料與制程單純誤差低，產(chǎn)品合格率高。
7. 單一料件備料單一鋁、錫箔紙基材進(jìn)料，備料成本低。
8. 單一半成品庫(kù)存單一已覆晶的鋁、錫箔基材庫(kù)存。
9. 低庫(kù)存損耗無(wú)銀膠揮發(fā)或蝕刻銹蝕的問(wèn)題。
10. 快速客制化不需制版、銀印、覆晶、干燥、測(cè)試、再制版、銀印..反 復(fù)測(cè)試流程。只需修改刀模，即可直接在已完成覆晶的鋁、錫箔庫(kù)存基材上刻開(kāi)槽天線，背膠、測(cè)試、包裝、出貨。
11. 低電性影響全導(dǎo)電基材及開(kāi)槽式天線，標(biāo)簽電性受目標(biāo)物材質(zhì)影響小。
12. 堅(jiān)固鋁、錫箔紙延展性高，受外力彎曲不易斷裂。
13. 耐久鋁、錫箔紙，本身就耐高溫、高濕環(huán)境，故對(duì)以此為基材的射頻標(biāo) 簽影響低。
14. 屏蔽效果高全導(dǎo)電基材及開(kāi)槽式天線，受目標(biāo)物材質(zhì)影響小。例如杯 體裝添加物(水油等導(dǎo)體)。
15. 高反射率鋁、錫箔紙為高導(dǎo)電的導(dǎo)體，應(yīng)用為射頻標(biāo)簽天線，可達(dá)高電 波反射率。
16. 高共構(gòu)性鋁、錫箔紙為常用包裝材料，可直接將無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽與包 裝材料共構(gòu)制作。
以上對(duì)本實(shí)用新型的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解， 在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們
都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一基材，為一整面金屬導(dǎo)電材料；一開(kāi)槽天線，直接開(kāi)設(shè)在基材金屬面上，以及；一識(shí)別晶片，設(shè)在基材上與開(kāi)槽天線呈電性連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材為 鋁箔或錫箔紙。
3. 如權(quán)利要求2所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開(kāi)槽天 線為兩邊對(duì)稱(chēng)的幾何形的封閉剖槽。
4. 如權(quán)利要求2所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開(kāi)槽天 線為兩邊非對(duì)稱(chēng)的幾何形的封閉剖槽。
5. 如權(quán)利要求2所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開(kāi)槽天 線一邊為幾何形封閉剖槽，而另 一邊為開(kāi)放式。
6. 如權(quán)利要求2所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開(kāi)槽天 線兩邊均為幾何形開(kāi)放式剖槽。
7. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材為 金屬機(jī)殼、電路板、及金屬銘版其中的一種。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽改良結(jié)構(gòu)，主要包括一基材，為一整面金屬導(dǎo)電材料；一開(kāi)槽天線，直接開(kāi)設(shè)在基材金屬面上，以及；一識(shí)別晶片，設(shè)在基材上與開(kāi)槽天線呈電性連接；由此，使無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽的制造成本大幅降低，而且整面金屬導(dǎo)電材料基材的屏蔽效果，也可顯著降低目標(biāo)物及環(huán)境，對(duì)射頻識(shí)別標(biāo)簽電性影響，因而更適于作為金屬物件和含水導(dǎo)體等目標(biāo)物的射頻識(shí)別標(biāo)簽的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G06K19/077GK201352357SQ20092000278
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
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