CN101122959B - Rfid标签和rfid标签生产方法 - Google Patents

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Abstract

RFID标签，包括：主单元，由基座、在基座上布线的通信天线、电连接到天线并经由天线执行无线电通信的电路芯片、覆盖电路芯片周围的芯片加强件、位于相对于芯片加强件而将基座夹在中间的位置的下侧加强件和覆盖这些元件的橡胶覆盖件所组成；以及保护层，从前侧和后侧将主单元夹在中间并具有比主单元与接触物之间的滑动性更高的滑动性。

Description

RFID标签和RFID标签生产方法
技术领域
本发明涉及一种以非接触方式与外部器件交换信息的RFID(射频识别)标签，以及生产此种RFID标签的RFID标签生产方法。请注意，这种“RFID标签”也可称为“无线IC标签”。
背景技术
近年来已经提出了各种各样的利用无线电波、以非接触方式与通常以读取器/写入器为代表的外部器件交换信息的RFID标签(例如参见日本专利公开No.2000-311176、日本专利公开No.2000-200332、及日本专利公开No.2001-351082)。作为上述RFID标签的一种类型，提出了这样的RFID标签：其中电路芯片和无线电波通信天线图案安装在由塑料或纸制成的基座片上。这种类型的RFID标签被设计成以这样的模式使用：将RFID标签附接到物品，并能够通过与外部器件交换与该物品相关的信息来识别物品等等。
作为附接这种RFID标签的方法的一个实例，可提及这样一种方法：采用在前表面或后表面上涂覆有粘合剂的粘合片。根据这种方法，通过以将RFID标签夹在物品的表面与上面涂覆了粘合剂的表面(粘合表面)之间的方式，将这种粘合片粘贴到物品的表面，从而将RFID标签附接到物品。
RFID标签的使用模式包括将RFID标签附接到易于改变形状的物品(例如衣物)这样的模式，而且有时利用上述采用粘合片的附接方法作为将RFID标签附接到这种物品的方法。然而，在采用粘合片的附接方法中，RFID标签是刚性固定到物品的，因此，物品的形状上的改变照原样地传递到RFID标签。RFID标签具有对于拉应力而结构性脆弱的部分，例如天线与电路芯片之间的连接部分，而且当从物品传递到RFID标签的形状上的改变产生拉应力时，有可能发生RFID标签断裂的故障。
发明内容
鉴于以上情况产生了本发明，且本发明提供了一种抑制产生例如断裂这样的故障的RFID标签以及一种生产这种RFID标签的RFID标签生产方法。
根据本发明的RFID标签包括：
主单元，包括：基座、布线在该基座上的通信天线、以及电连接到所述天线并经由该天线执行无线电通信的电路芯片；以及
保护层，从前侧和后侧将所述主单元夹在中间，并具有比所述主单元与接触物之间的滑动性(slipperiness)更高的滑动性。
如在此所用的，短语“主单元与接触物之间的滑动性”在接触物例如为粘合剂时指的是粘附程度，而接触物例如为没有粘性的物品时指的是摩擦程度。
根据本发明的RFID标签，例如，当如上所述使用粘合片将RFID标签附接到物品时，保护层就贴靠接触粘合片的粘合表面以及物品表面。因为保护层的滑动性高于那些表面与主单元之间的滑动性，举例来说，即使物品改变形状，保护层也会相对于物品的表面和粘合片的粘合表面滑动，并因此防止了产生拉应力的形状上的改变传递到REID标签上，而结果就是，抑制了RFID标签中例如断裂之类故障的发生。
在此情况下，本发明RFID标签的优选形式为“主单元包括覆盖所述基座、所述天线以及所述电路芯片的覆盖件”的RFID标签。
根据RFID标签的这种优选形式，因为覆盖基座、天线以及电路芯片的覆盖件进一步抑制了将形状上的改变传递到这些元件，所以在RFID标签中例如断裂之类故障的发生受到了更进一步的抑制。
此外，根据本发明的RFID标签，这样的形式：“所述主单元包括芯片加强件，相对于被指定为底部的所述基座，该芯片加强件在上侧至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线”，或这样的形式：
“所述主单元包括：
芯片加强件，当由所述基座作为底部时相对于上部，至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线；以及
下侧加强件，位于相对于所述芯片加强件而将所述基座夹在中间的位置”，也是优选形式。
根据RFID标签的这些优选形式，通过芯片加强件或芯片加强件与下侧加强件的结合，进一步防止了形状上的改变传递到对于形状上的改变来说特别易于损坏的电路芯片或其外围部分，因此RFID标签中的例如断裂之类故障的发生受到了更进一步的抑制。
此外，在RFID标签的这些优选形式中，“所述芯片加强件覆盖所述天线的部分布线并仅覆盖所述电路芯片的周围”这样的形式是进一步优选的形式。
根据REID标签的这种进一步优选的形式，尽管电路芯片受到覆盖电路芯片周围的芯片加强件的保护，但由于电路芯片的上部处于暴露状态，因此能制成较薄类型的RFID标签。
此外，根据本发明的REID标签生产方法包括：
主单元制备工序，制备包括基座、布线在该基座上的通信天线；以及电连接到所述天线并经由该天线执行无线电通信的电路芯片的主单元；以及
保护层形成工序，在所述主单元制备工序进行的同时或在所述主单元制备工序之后形成保护层，所述保护层从前侧和后侧将所述主单元夹在中间，并具有比所述主单元与接触物之间的滑动性更高的滑动性。
在此情况下，短语“与所述主单元制备工序同时或在所述主单元制备工序之后形成”指的是这样的事实，举例来说，当所述主单元制备工序是如下文将要描述的制备包括覆盖件的主单元的工序时，所述保护层形成工序可以是形成保护层使得在制备覆盖件的同时所述基座、天线以及电路芯片被具有保护层的覆盖件所覆盖这样的工序，或者可以是在制备包括覆盖件的主单元之后形成保护层的工序。
根据本发明的这种RFID标签生产方法，能够容易地生产根据本发明的抑制例如断裂之类故障发生的RFID标签。
在此情况下，根据本发明的RFID标签生产方法，这样的形式是优选形式：“所述主单元制备工序为将包括覆盖所述基座、所述天线以及所述电路芯片的覆盖件的主单元作为上述主单元来制备的工序”。
根据RFID标签生产方法的这种优选形式，因为覆盖基座、天线以及电路芯片的覆盖件进一步抑制了形状上的改变传递到这些元件，所以在RFID标签中例如断裂之类故障的发生受到了更进一步的抑制。
此外，根据本发明的RFID标签生产方法，这样的形式：“所述主单元制备工序是这样的工序：将包括芯片加强件的主单元作为上述主单元来制备，相对于被指定为底部的所述基座，该芯片加强件在上侧至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线”，或这样的形式：
“所述主单元制备工序是这样的工序：将包括芯片加强件和下侧加强件的主单元作为上述主单元来制备，当由所述基座作为底部时，该芯片加强件相对于上部，至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线，且该下侧加强件位于相对于所述芯片加强件而将所述基座夹在中间的位置”也是优选形式。
根据RFID标签生产方法的这些优选形式，因为通过芯片加强件或芯片加强件与下侧加强件的结合，进一步防止了形状上的改变传递到对于形状上的改变来说特别易于损坏的电路芯片或其外围部分，所以在RFID标签中例如断裂之类故障的发生受到了更进一步的抑制。
此外，在RFID标签生产方法的这些优选形式中，“所述主单元制备工序是这样的工序：将具有芯片加强件的主单元作为上述主单元来制备，该芯片加强件覆盖所述天线的部分布线并仅覆盖所述电路芯片的周围”的形式是进一步优选的形式。
根据RFID标签生产方法的这种进一步优选的形式，尽管电路芯片受到覆盖电路芯片周围的芯片加强件的保护，但由于电路芯片的上部处于暴露状态，且因此而能制成较薄类型的RFID标签。
如上所述，根据本发明可提供一种抑制例如断裂这样的故障的产生的RFID标签以及一种生产这种RFID标签的RFID标签生产方法。
附图说明
图1是示意图，示出了根据本发明的RFID标签的实施例；
图2是示意图，示出了RFID标签100被附接到物品的状态；
图3是流程图，示出了图1和图2所示RFID标签100的生产方法的实例；
图4是示意图，详细示出了图3所示流程图中的制备工序(步骤S110)；以及
图5是示意图，详细示出了图3所示流程图中的覆盖工序(步骤S120)。
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的实施例。
图1是示意图，示出了根据本发明的RFID标签的实施例。
图1的(a)部分是作为根据本发明的RFID标签实施例的RFID标签100的俯视图，其中以透明状态示出该RFID标签的内部结构，而图1的(b)部分示出RFID标签100在纵向上的横截面。
图1中示出的RFID标签100是假定将要被附接到易于改变形状的物品(例如衣物)上的RFID标签。RFID标签100具有主单元110，该主单元110包括：以PET薄膜制成的基座111；通信天线112，布线在基座111上；电路芯片113，电连接到天线112，且通过粘合剂113a附接并固定到基座111，并经由天线112进行无线电通信；由纤维增强树脂制成的芯片加强件114，其以电路芯片113的上部是暴露的这样的状态覆盖电路芯片113的周围，并通过热固性粘合剂115而附接并固定到基座111；下侧加强件116，由塑料片制成，并设置在相对于芯片加强件114而将基座111夹在中间的位置；以及覆盖件117，由橡胶制成，并覆盖上述各元件。RFID标签100还包括保护层120，该保护层由硅树脂脱模剂形成，并且从前侧和后侧将主单元110夹在中间。
基座111、天线112、电路芯片113、芯片加强件114、下侧加强件116、覆盖件117以及保护层120分别对应于根据本发明的基座、天线、电路芯片、芯片加强件、下侧加强件、覆盖件以及保护层的实例。上述主体110对应于本发明的主体的一个实例。
在此情况下，假定如图1所示的RFID标签100借助于经常作为普通附接方法而采用的以下方法，而被附接到诸如衣物这样的物品。
图2是示意图，示出了RFID标签100附接到物品的状态。
在图2中，RFID标签100是通过将粘合片200粘贴到物品300的前表面、从而使RFID标签100插入到物品300的前表面与上面涂覆了粘合剂201的表面(粘合表面)之间，而被附接到物品300的，其中粘合片200含有被涂覆到该粘合片200的前表面或后表面的热固性粘合剂201。
此时，因为贴靠接触粘合片200的粘合表面的保护层120是如上所述由硅树脂脱模剂制成的，并且具有低粘附度，所以RFID标签100被附接到物品300而并不粘附到粘合片200的粘合表面。此外，构成保护层120的硅树脂脱模剂是一种相对于与物品300例如衣物接触来说具有低摩擦力的材料。
现在将要考虑物品300在沿图中箭头A所示的方向上伸展的情况。在此情况下，如果假设，例如RFID标签100被粘附到粘合片200的粘合表面并刚性固定到物品300，则物品300形状上的改变会照原样地传递到RFID标签100，并且有很大可能会产生拉应力，从而出现连接电路芯片113与天线112的部分断开的危险。然而，根据本实施例，通过提供保护层120，将RFID标签100附接而并不粘附到粘合片200的粘合表面。此外，保护层120的表面相对于与接触物接触来说具有低摩擦力。因此，即使物品300在沿图中箭头A所示的方向上伸展，保护层120与粘合片200的接触表面之间、还有保护层120与物品300的表面之间也会发生滑动，因此物品300的伸展几乎不传递到RFID标签100，并防止了产生上述拉应力。此外，本实施例被构造成，通过由橡胶制成的覆盖件117、由纤维增强树脂制成的芯片加强件114、或由塑料片制成的下侧加强件116进一步抑制了将形状上的改变传递到电路芯片113的外围部分(即在RFID标签100的各部分中，对于形状上的改变来说是特别易于损坏的部分)。根据这种构造，本实施例的RFID标签100以抑制产生例如断裂这样的损坏的状态被附接到物品300。接下来，描述RFID标签100的生产方法的实例。
图3是流程图，示出了图1和图2中所示RFID标签100的生产方法的实例。
图3的流程图中示出的生产方法具有：制备工序(步骤S110)，制备将电路芯片113和芯片加强件114安装在布线有天线112的基座111上这样的元件；以及覆盖在制备工序中所制备的元件的覆盖工序(步骤S120)。
首先，描述制备工序(步骤S110)。
图4是示意图，详细示出了图3中所示的流程图中的制备工序(步骤S110)。
在此制备工序中，首先，将电路芯片113安装在表面上形成有天线112的基座111上(步骤S111)。因为安装电路芯片113的方法是公知的，所以在此略去详细描述。
当在步骤S111中安装电路芯片113时，接下来分送器400将热固性粘合剂115涂覆到基座111上，从而使电路芯片113被粘合剂115包围(步骤S112)。接下来，安装工具500将芯片加强件114传送到直接处于电路芯片113上方的位置，并将芯片加强件114安装在基座111上，从而使电路芯片113容纳在芯片加强件114之内(步骤S113)。然后，用加热源600来加热热固性粘合剂115，以使粘合剂115凝固(步骤S114)。
在上述将电路芯片113和芯片加强件114安装在布线有天线112的基座111上的制备工序中制备的元件被称为RFID标签100中的主单元110内的内部结构元件(嵌入件)，以下称之为主单元嵌入件110′。
接下来，描述图3的流程图中示出的覆盖工序(步骤S120)。
图5是示意图，详细示出了图3所示流程图中的覆盖工序(步骤S120)。
在此覆盖工序中，在一轮处理中对三个RFID标签100进行覆盖。
在此覆盖工序中，使用挤压装置700将目标物体夹在挤压台710与挤压头720之间，并对该目标物体进行加压和加热。
一旦在制备工序中获得主单元嵌入件110′(步骤S110)，就执行以下的加压和加热工序(步骤S121)。
首先，将橡胶片117a放置在挤压台710上，在构成覆盖主单元嵌入件110′的覆盖件117的四个橡胶片117a...117d中，橡胶片117a作为底层。在此情况下，分别在最底层的橡胶片117a以及最上层的橡胶片117d的前表面或后表面上，预先形成由硅树脂脱模剂构成的保护层120。在保护层120处于橡胶片117a下方的条件下，将作为最底层的橡胶片117a放置在挤压台710上。接下来，在最底层的橡胶片117a的上部将三个下侧加强件116放置成一排。然后，将橡胶片117b，即从底部起的第二层，置于这三个下侧加强件116上，并随后分别将三个主单元嵌入件110′，在将橡胶片117b夹在中间的条件下，置于面对三个下侧加强件116的位置。接下来，将橡胶片117c，即从底部起的第三层，置于三个主单元嵌入件110′上。在此情况下，如图5所示，在橡胶片117c中，即从底部起的第三层中，设置能够容纳各主单元嵌入件110′的芯片加强件114的开口，并将橡胶片117c设置成在相应的开口中容纳每个芯片加强件114。最后，在使得保护层120位于橡胶片117d的顶部上的条件下，将橡胶片117d即最上层置于橡胶片117c即第三层上。
当以这种方式将四个橡胶片117a...117d、下侧加强件116以及主单元嵌入件110′置于挤压台710上时，挤压头720落到最上面的橡胶片117d上。然后，在挤压装置700中，对夹在挤压台710与挤压头720之间的四个橡胶片117a...117d、下侧加强件116以及嵌入件110′进行加压和加热。借助于这种加压和加热方式，四个橡胶片117a...117d在三个RFID标签100的下侧加强件116和主单元嵌入件110′被嵌入在橡胶片内的这种状态下成为一体。结果，形成了这样一个物体：其中连接了三个RFID标签100，并且其下侧加强件116和嵌入件110′被橡胶制成的覆盖件117所覆盖并被保护层120夹在中间。
在步骤S121的工序之后，切断器800落在各主单元嵌入件110′之间以切割出三个部分，从而获得三个独立的RFID标签100(步骤S122)。
根据上述生产方法，能够容易地生产图1和图2中示出的RFID标签100。
尽管以上作为根据本发明的主单元的一个实例，例示了除基座110、天线112以及电路芯片113之外，还具有芯片加强件114、下侧加强件116以及覆盖件117的主单元110，但本发明不限于此。根据本发明的主单元可以是例如仅由基座、天线以及电路芯片的三个元件组成的单元，或例如，是除了其它三个元件之外，仅有芯片加强件的单元，或仅有覆盖件的单元，或仅有芯片加强件与覆盖件的单元。在此情况下，当主单元仅由基座、天线及电路芯片三个元件组成时，或当主单元除了这三个元件或类似元件之外，仅有芯片加强件114时，这些构成主单元的元件直接被保护层夹在中间。
此外，尽管以上作为根据本发明的保护层的一个实例，例示了由硅树脂脱模剂制成的保护层120，但本发明不限于此，且根据本发明的保护层可由例如特富龙(Teflon)(注册商标)制成。
此外，尽管以上作为根据本发明的芯片加强件的一个实例，例示了由纤维增强树脂制成的芯片加强件114，但并未指定纤维增强树脂的种类，构成根据本发明的芯片加强件的纤维增强树脂可以是，例如纤维增强塑料(FiberReinforced Plastics，FRP)或玻璃环氧树脂。此外，根据本发明的芯片加强件不限于由这种纤维增强树脂制成的元件，且举例来说，可由热塑性材料制成，或可由热固性树脂或类似材料制成。
此外，尽管以上将热固性粘合剂例示为将芯片加强件114粘附和固定到基座111粘合剂，但本发明不限于此，且此粘合剂可以是紫外光固化粘合剂、厌氧粘合剂、湿固化粘合剂，或双组分粘合剂。
此外，尽管以上作为根据本发明的下侧加强件的一个实例，例示了由塑料片制成的下侧加强件116，但本发明不限于此，且根据本发明的下侧加强件可以是例如用尼龙(nylon)(注册商标)网制成的部件。
此外，尽管以上作为根据本发明的覆盖件的一个实例，例示了由橡胶制成的覆盖件117，但并未特别指定橡胶的种类，制成根据本发明的覆盖件的橡胶可以是例如尿烷基橡胶(urethane-based rubber)、硅基橡胶(silicone-basedrubber)，或氟橡胶。

Claims (11)

1.一种RFID标签，包括：
主单元，包括：
基座；
通信天线，布线在该基座上；以及
电路芯片，电连接到所述天线，并经由该天线进行无线电通信；以及
保护层，从前侧和后侧将所述主单元夹在中间，并具有比所述主单元与接触物之间的滑动性更高的滑动性。
2.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述主单元包括覆盖所述基座、所述天线以及所述电路芯片的覆盖件。
3.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述主单元包括芯片加强件，相对于被指定为底部的所述基座，该芯片加强件在上侧至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线。
4.根据权利要求1所述的RFID标签，其中所述主单元包括：
芯片加强件，当由所述基座作为底部时相对于上部，至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线；以及
下侧加强件，位于相对于所述芯片加强件而将所述基座夹在中间的位置。
5.根据权利要求3所述的RFID标签，其中所述芯片加强件仅覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线。
6.根据权利要求4所述的RFID标签，其中所述芯片加强件仅覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线。
7.一种RFID标签生产方法，包括：
主单元制备工序，制备包括基座、布线在该基座上的通信天线、以及电连接到所述天线并经由该天线执行无线电通信的电路芯片的主单元；以及
保护层形成工序，在所述主单元制备工序进行的同时或在所述主单元制备工序之后形成保护层，所述保护层从前侧和后侧将所述主单元夹在中间，并具有比所述主单元与接触物之间的滑动性更高的滑动性。
8.根据权利要求7所述的RFID标签生产方法，其中所述主单元制备工序为将包括覆盖所述基座、所述天线以及所述电路芯片的覆盖件的主单元作为所述主单元来制备的工序。
9.根据权利要求7所述的RFID标签生产方法，其中所述主单元制备工序是这样的工序：将包括芯片加强件的主单元作为所述主单元来制备，当由所述基座作为底部时，该芯片加强件相对于上部，至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线。
10.根据权利要求7所述的RFID标签生产方法，其中所述主单元制备工序是这样的工序：将包括芯片加强件和下侧加强件的主单元作为所述主单元来制备，当由所述基座作为底部时，该芯片加强件相对于上部，至少覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线；且该下侧加强件位于相对于所述芯片加强件而将所述基座夹在中间的位置。
11.根据权利要求8或9所述的RFID标签生产方法，其中所述主单元制备工序是这样的工序：将具有芯片加强件的主单元作为所述主单元来制备，该芯片加强件仅覆盖所述电路芯片的周围和所述天线的部分布线。
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