CN101087038A

CN101087038A - 射频天线、电子标签、制作射频天线的方法

Info

Publication number: CN101087038A
Application number: CN 200710073067
Authority: CN
Inventors: 陈栋栋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-12-12

Abstract

本发明公开了一种制作射频天线的方法，其包括：在树脂单面板上蚀刻出线圈及与线圈连接的安装集成电路芯片的位置；制作所述射频天线的过桥，完成射频天线的制作。本发明还公开了一种射频天线，其包括线圈、过桥、绝缘层、及安装集成电路芯片的位置，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由金属箔构成，并且，所述安装集成电路芯片的位置与线圈连接。本发明还公开了一种采用上述射频天线的电子标签。通过应用本发明可以有效降低电子标签的厚度，并提高集成电路芯片、过桥和天线连接的可靠性。

Description

射频天线、电子标签、制作射频天线的方法

技术领域

本发明涉及电子标签技术领域，尤其涉及一种采用树脂单面板制作射频天线的方法、及采用树脂单面板制作的射频天线、电子标签。

背景技术

随着自动识别技术的快速发展，使用无线射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术的电子标签的应用也变得越来越广泛，在物流及非接触式集成电路(Itegrated Circuit，IC)卡等方面都发挥着重要的作用。

任何电子标签都包括射频天线部分和与射频天线连接的射频IC芯片部分，其中制作射频天线的方式有很多种，如采用敷铜板制作、采用漆包线缠绕制作、采用丝网印刷的方式制作等。

其中采用敷铜板制作射频天线是一种较常见制作方式，其具体制作方式为：采用常用的印制电路板方式制作，在敷铜板的表面蚀刻，以铜线形成天线。

现举例详细说明采用敷铜板制作射频天线的电子标签：一个在敷铜板上采用印制电路板方式蚀刻出的天线如图1所示，其天线的首尾线端101和102需要连接起来，通常的连接方式都是使用导电片焊接在线端101和102上进行连接，形成天线的过桥部分，然后将电子标签的射频IC芯片安装在导电片上，构成一个完整的电子标签。

因为电子标签的使用是需要粘贴在商品上面并且需要配合自动化复合设备甚至自动化贴标设备，这样标签就必须做到芯片采用Flip chip(倒封装)工艺，这样芯片和天线的接触面最小，和传统的超声波铝线焊接的点接触不同是更为可靠的面接触，没有由于Bonding拉线带来的电感量变化从而改变高频特性，大大提高封装的可靠性。

上述的导电片通常称之为载体，芯片放在这个载体上然后再铆接在线端，这个工艺纯粹是因为芯片制造原厂在初期倒封装设备昂贵的权宜之计，因为接触面太大导致标签的弯折特性很差，在使用中很容易导致载体和线圈分离，不但成本高而且良率低。

在实际使用中，很多时候用户都需要电子标签的厚度越薄越好，但是这种采用敷铜板制作天线的电子标签，由于使用导电片连接天线的线端，制作天线的过桥部分，导电片本身就会具有一定的厚度，且其上还要安装电子标签的射频IC芯片，很难将电子标签的成品制作的很薄，而且，由于导电片上需要安装集成电路，这就造成导电片的负重增加，导电片负重的增加可能会导致导电片从天线上松脱，影响到射频IC芯片、导电片和天线连接的可靠性。

此外，上述采用的敷铜板为双面都敷有铜箔的面板，在制造过程中，会腐蚀双面的铜箔，会带来较大的成本浪费，而且，铜箔的腐蚀会带来一定的环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用树脂单面板制作射频天线的方法、及采用树脂单面板制作的射频天线、电子标签，使射频天线及电子标签的厚度可以做薄，并增强射频IC芯片、射频天线过桥部分的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种制作射频天线的方法，所述方法包括：在树脂单面板上蚀刻出线圈及与线圈连接的安装集成电路芯片的位置；制作所述射频天线的过桥，完成射频天线的制作。

其中，制作过桥的步骤包括：在所述线圈上铺上绝缘层；将导电油墨印刷在所述绝缘层上并连接所述线圈的首尾，形成所述过桥。

其中，所述导电油墨为银浆。

本发明还提供了一种射频天线，所述射频天线包括线圈、将天线首尾相连的过桥，及设置在线圈与过桥之间的绝缘层，所述射频天线还包括安装集成电路芯片的位置，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由金属箔构成，并且，所述安装集成电路芯片的位置与线圈连接。

其中，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由树脂单面板蚀刻而成。

其中，所述过桥为导电油墨。

其中，所述导电油墨为银浆。

本发明还提供了一种电子标签，所述电子标签包括线圈、过桥、设置在线圈与过桥之间的绝缘层和集成电路芯片，所述电子标签还包括安装集成电路芯片的位置，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由树脂单面板蚀刻而成，并且，所述安装集成电路芯片的位置与天线线圈连接，所述集成电路芯片安装在所述安装集成电路芯片的位置上。

其中，所述过桥为导电油墨。

其中，所述导电油墨为银浆。

以上技术方案可以看出，本发明由于不再将射频IC芯片安装在作为过桥的导电片上，而是直接安装在和线圈相连的金属箔上，可以有效降低电子标签的厚度，射频IC芯片和天线的连接更加可靠，同时也可以减轻导电片的负重，使导电片和天线的连接变得更加可靠，进一步采用导电油墨替代较厚的导电片作为过桥连接天线的首尾，过桥和天线的连接就更加可靠，而且可以将电子标签作的更薄，更加符合用户对厚度的要求。

附图说明

图1、现有技术天线图。

图2、本发明提供的制作射频天线的方法步骤A实施例说明图。

图3、本发明提供的制作射频天线的方法步骤B实施例说明图。

图4、本发明提供的制作射频天线的方法步骤C实施例说明图。

图5、本发明提供的射频天线的沿图4所示的剖面线A-A的放大剖面示意图。

图6、本发明提供的射频天线的实施方式二的结构示意图。

图7、本发明提供的射频天线的实施方式三的结构示意图。

图8、本发明提供的射频天线的实施方式四的结构示意图。

图9、本发明提供的射频天线的实施方式五的结构示意图。

图10、本发明提供的射频天线的实施方式六的结构示意图。

图11、本发明提供的射频天线的实施方式七的结构示意图。

图12、本发明提供的射频天线的实施方式八的结构示意图。

图13、本发明提供的射频天线的实施方式九的结构示意图。

图14、本发明提供的射频天线的实施方式十的结构示意图。

图15、本发明提供的射频天线的实施方式十一的结构示意图。

图16、本发明提供的电子标签的一实施方式的结构示意图。

图17、本发明提供的电子标签的沿图16所示的剖面线B-B的放大剖面示意图。

图18、本发明提供的电子标签的沿图16所示的剖面线C-C的放大剖面示意图。

具体实施方式

本发明的实施例中，提供了一种采用树脂单面板制作射频天线的方法、及采用树脂单面板制作的射频天线、电子标签，在树脂单面板上保留焊接电子标签的射频IC芯片的位置，直接将电子标签的射频IC芯片放置在树脂单面板表面，并使用导电油墨连接天线的首尾。本发明所称之树脂单面板由PI、PET、PVC等树脂材料和铝箔或铜箔等金属箔材料复合而成的单面柔性复合板，以下的实时方式中以单面敷铜板为例加以说明。

本发明实施例中提供的制作射频天线的方法如下所述：

步骤A、在单面敷铜板上蚀刻出天线的线圈部分及与天线线圈连接的安装集成电路芯片的位置。

现举实施方式来说明步骤A中在单面敷铜板上蚀刻出的图案，在如图2所示的实施例中，单面敷铜板上蚀刻出的图案包括天线线圈202和安装射频IC芯片的位置201，作为天线线圈202首尾的线端203和线端204。

实际使用时，电子标签的射频IC芯片即安装在安装射频IC芯片的位置201上。

步骤B、在天线线圈的首尾之间铺设绝缘层。

仍以上一步中的例子来说明本步骤如何实施，铺好绝缘层的天线如图3所示，绝缘层301位于天线线圈的线端203和线端204之间，覆盖于天线线圈的线端203和204之间的铜线之上，防止连接天线线端203和线端204的过桥与绝缘层下的线圈之间发生电气连接关系。

这里绝缘层可以采用印刷绝缘油墨膜来实现，选择的绝缘油墨膜的电参数要大于2400VAC/mil，以满足射频天线对绝缘层的电气特性要求。

步骤C、将导电油墨印刷在绝缘层上，作为天线的过桥，连接好天线线圈的线端。

仍以上述的例子来说明本步骤如何实施，印好导电油墨的射频天线如图4所示，导电油墨印刷在天线的线端203、204和绝缘层301之上，作为天线的过桥将天线的线端203和204连接在一起。

这里导电油墨可以采用银浆或类似的导电材料制作，选用的银浆其电常数方阻值一般小于0.1Ω/□/mil，完全可以满足射频天线对过桥的要求。

此时即完成了一个射频天线的制作。

此时，如图4所示的射频天线的过桥部分沿A-A方向的剖视图如图5所示：图中501为单面敷铜板的基板，502为基板与铜箔之间的隔离层，503为铜箔，上文所述天线的线圈部分及安装集成电路芯片的位置就由此层的铜箔构成，504为绝缘层，505为导电油墨层，即为上文所述的过桥，由图中可以看到，被绝缘层504覆盖的天线线圈和导电油墨形成的过桥505被完全隔离开来，两端未被绝缘层504覆盖的天线线圈的线端则被过桥505连接起来。

在此射频天线的安装集成电路芯片的位置上安装好射频IC芯片，就能得到一个电子标签。

本发明实施例中提供的射频天线，即为通过上述制作射频天线的方法制作出的射频天线，这种射频天线具有线圈部分、过桥和安装集成电路芯片的位置，且线圈部分和安装集成电路芯片的位置都蚀刻在单面敷铜板上，安装集成电路芯片的位置和天线的线圈部分相连，其过桥部分使用导电油墨制作。

这里导电油墨可以采用银浆等导电材料制作。

图4即为本实施例中提供的射频天线实施方式一，其线圈的形状近似矩形，其过桥及过桥连接的首尾线端位于线圈的一角，其安装集成电路芯片的位置靠近过桥。

基于上述构思，本发明实施例中还提供了以下几种射频天线的具体实施方式。

射频天线的实施方式二如图6所示，其线圈601近似圆形，其安装集成电路芯片的位置602靠近线圈601，其过桥连接的首尾线端603的两端距离较远。

射频天线的实施方式三如图7所示，其线圈701近似矩形，其安装集成电路芯片的位置702一端和其过桥连接的首尾线端603的一端做在一起。

射频天线的实施方式四如图8所示，其线圈801近似矩形，其安装集成电路芯片的位置802一端和其过桥连接的首尾线端803的一端做在一起，其安装集成电路芯片的位置802比射频天线的实施方式三中的要小。

射频天线的实施方式五如图9所示，其线圈901近似矩形，其安装集成电路芯片的位置902一端和其过桥连接的首尾线端903的一端做在一起，其过桥连接的首尾线端903的另一端比射频天线的实施方式三、四中的要小。

射频天线的实施方式六如图10所示，其线圈1001近似圆形，其安装集成电路芯片的位置1002靠近线圈1001，其过桥连接的首尾线端1003的两端距离比射频天线的实施方式二要近。

射频天线的实施方式七如图11所示，其线圈1101近似圆形，其安装集成电路芯片的位置1102与线圈相连的部分靠近线圈1101，另一部分位于线圈中心，其过桥连接的首尾线端1103的两端距离比射频天线的实施方式二要近。

射频天线的实施方式八如图12所示，其线圈1201近似圆形，其安装集成电路芯片的位置1202靠近线圈1201，其过桥连接的首尾线端1203的两端靠近线圈1201；

射频天线的实施方式九如图13所示，其线圈1301近似一个有切面的圆形，其安装集成电路芯片的位置1302一端和其过桥连接的首尾线端1303的一端做在一起；

射频天线的实施方式十如图14所示，其线圈1401近似方形，其安装集成电路芯片的位置1402靠近线圈1401，其过桥连接的首尾线端1403位于线圈1401的一角；

射频天线的实施方式十一如图15所示，其线圈1501近似圆形，其安装集成电路芯片的位置1502靠近线圈1501，其过桥连接的首尾线端1203位于线圈1501外侧的一端靠近线圈1501。

本发明实施例中提供的电子标签，在上述的射频天线上安装好射频IC芯片即可得到。

这种电子标签包括射频天线和与射频天线相连的射频IC芯片两个部分，其中射频天线具有线圈部分、过桥和安装集成电路芯片的位置，且线圈部分和安装集成电路芯片的位置都蚀刻在单面敷铜板上，安装集成电路芯片的位置和天线的线圈部分相连，其过桥部分使用导电油墨制作，射频IC芯片就安装在单面敷铜板上的安装集成电路芯片的位置上。

这里导电油墨可以采用银浆等导电材料制作。

图4及图5即为本实施例中提供的电子标签的射频天线实施方式一，其具体结构在上述制作射频天线的方法中已有详细介绍，在此不再详细描述。

基于上述构思，本发明实施例中还提供了以下几种电子标签的射频天线的

具体实施方式：

电子标签的射频天线的实施方式二如图6所示；

电子标签的射频天线的实施方式三如图7所示；

电子标签的射频天线的实施方式四如图8所示；

电子标签的射频天线的实施方式五如图9所示；

电子标签的射频天线的实施方式六如图10所示；

电子标签的射频天线的实施方式七如图11所示；

电子标签的射频天线的实施方式八如图12所示；

电子标签的射频天线的实施方式九如图13所示；

电子标签的射频天线的实施方式十如图14所示；

电子标签的射频天线的实施方式十一如图15所示。

请参阅图16、17及18，是本发明电子标签的另一种实施方式。如图16、17及18所示，本实施方式中的电子标签包括基底1，设置在基底1上的粘合剂2，藉由粘合剂固定在基底1上的铜导线3(即铜箔)，设置在铜导线3之间的绝缘层4，设置在铜导线3上的过桥5，以及设置在铜箔上的芯片6。本实施方式中的基底1、粘合剂2、铜导线3、导电层4及过桥5均为天线之组成部分，且天线为近似的半圆形。本实施方式中，基底1采用PET材料，而且可以采用两层PET材料一层是保护铜箔表面不易氧化，另一层是增加厚度。另外，本实施方式中，绝缘层4可以采用透明绝缘的绿油材料，从而可以减少视觉上的层次。

本发明所提供的电子标签具有多种不同的用途，例如用在速印机的油墨，蜡纸耗材上面防伪，及珠宝首饰的标签上面等。另外，可以在电子标签的底部再复合不干胶贴硅油离形纸，方便用户使用；电子标签外面也可以采用防水片材来复合，以方便用在洗衣标签：也可用耐高温材料来复合等等不同的特殊场合。另外，本发明中，射频天线的线圈采用金属箔制作而成，与一般采用丝印银浆的天线线圈相比，由于丝印银浆电阻阻值为金属箔的将近10倍，从而导致只有金属箔线路的可以做到很小尺寸的标签，高频特性极佳。例如可以做到外形尺寸20*9直径21mm等等，这些是丝印线路无论如何都无法比拟的。因小尺寸的运用上面可以做成各种封装形式的，在一些特殊环境应用，如防水(做成洗衣标签)，耐高温等等。

采用本发明提供的技术方案得到的射频天线及电子标签，由于不再将射频IC芯片安装在作为过桥的导电片上，而是直接安装在单面敷铜板上，可以有效降低电子标签的厚度，射频IC芯片和天线的连接变得更加紧密可靠，同时也可以减轻导电片的负重，使导电片和天线的连接变得更加可靠，进一步采用导电油墨替代较厚的导电片作为过桥连接天线的首尾，可以将电子标签作的更薄，更加符合用户对厚度的要求。

加上使用制作印制电路板的方法来制作射频天线，可以将天线的线圈的宽度及间距都做的很细，非常符合一些需要将射频天线做小做细的场合，单面敷铜板被蚀刻后形成的铜箔材质的线圈也具有电阻低，导电性能及谐振频率好的优点，适用范围非常广泛。

以上对本发明所提供的一种采用树脂单面板制作射频天线的方法、及采用树脂单面板制作的射频天线、电子标签进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1、一种制作射频天线的方法，其特征在于，所述方法包括：在树脂单面板上蚀刻出线圈及与线圈连接的安装集成电路芯片的位置；制作所述射频天线的过桥，完成射频天线的制作。

2、如权利要求1所述的制作射频天线的方法，其特征在于，制作过桥的步骤包括：在所述线圈上铺上绝缘层；将导电油墨印刷在所述绝缘层上并连接所述线圈的首尾，形成所述过桥。

3、如权利要求2所述的制作射频天线的方法，其特征在于，所述导电油墨为银浆。

4、一种射频天线，所述射频天线包括线圈、将天线首尾相连的过桥，及设置在线圈与过桥之间的绝缘层，其特征在于，所述射频天线还包括安装集成电路芯片的位置，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由金属箔构成，并且，所述安装集成电路芯片的位置与线圈连接。

5、如权利要求4所述的射频天线，其特征在于，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由树脂单面板蚀刻而成。

6、如权利要求4所述的射频天线，其特征在于，所述过桥为导电油墨。

7、如权利要求6所述的射频天线，其特征在于，所述导电油墨为银浆。

8、一种电子标签，所述电子标签包括线圈、过桥、设置在线圈与过桥之间的绝缘层和集成电路芯片，其特征在于，所述电子标签还包括安装集成电路芯片的位置，所述安装集成电路芯片的位置和线圈都由树脂单面板蚀刻而成，并且，所述安装集成电路芯片的位置与天线线圈连接，所述集成电路芯片安装在所述安装集成电路芯片的位置上。

9、如权利要求8所述的电子标签，其特征在于，所述过桥为导电油墨。

10、如权利要求9所述的电子标签，其特征在于，所述导电油墨为银浆。