CN102496049B - 一种硅橡胶超高频智能标签及其制造方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅橡胶超高频智能标签及其制造方法和应用。该标签由表面基材、底面基材、耐水耐温环保底涂剂、上保护片、下保护片、保护膜、智能芯片和无线射频天线组成；其中：所述的智能芯片通过芯片封装胶水封装在无线射频天线上，该无线射频天线上、下表面封装智能芯片处分别覆盖有上保护片和下保护片，且上保护片与封装智能芯片的无线射频天线上表面之间还具有保护膜，该标签的上、下表面还分别通过耐水耐温环保底涂剂连接表面基材和底面基材；所述的表面基材、底面基材为橡胶基材。它具有耐折弯、耐高温、耐压、耐腐蚀、识别距离远又质优价廉等优点，特别是具有可水洗的特点。

Description

一种硅橡胶超高频智能标签及其制造方法和应用

技术领域

本发明涉及一种硅橡胶超高频智能标签及其制造方法和应用，特别是一种可水洗，耐折弯、耐高温、耐压、耐腐蚀且识别距离远的橡胶智能标签。

背景技术

目前智能标签在国内政府政策的推动下，其应用逐步普及，市场潜力巨大。但是现在还没有一种可水洗，耐折弯、耐高温、耐压、耐腐蚀且具有远距离识别功能的智能标签出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅橡胶超高频智能标签及其制造方法和应用，主要解决上述现有技术所存在的问题，它具有耐折弯、耐高温、耐压、耐腐蚀、识别距离远又质优价廉等优点，特别是具有可水洗的特点。

为实现上述目的，本发明是这样实现的。

一种硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：它由表面基材、底面基材、耐水耐温环保底涂剂、上保护片、下保护片、保护膜、智能芯片和无线射频天线组成；其中：所述的智能芯片通过芯片封装胶水封装在无线射频天线上，该无线射频天线上、下表面封装智能芯片处分别覆盖有上保护片和下保护片，且上保护片与封装智能芯片的无线射频天线上表面之间还具有保护膜，该标签的上、下表面还分别通过耐水耐温环保底涂剂连接表面基材和底面基材；所述的表面基材、底面基材为橡胶基材。

所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的表面基材、底面基材为甲基乙烯基硅橡胶基材，厚度为0.9mm。

所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的上保护片、下保护片为高强度环氧树脂上保护板，厚度为0.25um。

所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的耐水耐温环保底涂剂是硅橡胶粘接底涂剂，涂布厚度为3-5um；所述的保护膜为聚酯树脂保护膜，厚度48um；所述的无线射频天线，厚度为48um。

所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的智能芯片为超高频智能芯片，所述的无线射频天线的频率为900MHz-1060MHz。

一种如上所述的硅橡胶超高频智能标签的制造方法，其特征在于：制造步骤是，A、天线设计；B、天线蚀刻成型；C、芯片封装；D、INLAY表面覆合保护膜；E、INLAY模切成型；F、INLAY封装上下保护片；G、硅橡胶注塑成型；H、把封装好的INLAY与上下硅橡胶热压结合起来。

所述的方法，其特征在于：所述的表面基材和底部基材均由无毒甲基乙烯基硅橡胶在平板硫化机上将射频天线放入模具中热压硫化而成，完全密封包裹射频天线，甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是起到耐水、耐温、耐压、抗腐蚀等保护作用，其主要保护对象是芯料层。

一种上所述的硅橡胶超高频智能标签在洗衣管理方面的应用，它是将标签缝制在衣物中，通过跟踪定位，不仅能掌握每件衣物的具体位置和状态，其使用次数及更换期限等附加信息也能一目了然，从而使衣物管理工作更加高效和准确。

使用本发明结构和方法制造的电子标签产品，在应用于洗衣管理时所体现的特点是：该产品体积轻薄、耐用性强、在洗涤时不仅无需担心防水和温度等条件，诸如洗涤中的弯曲和挤压也能轻松应对，因此它可以被应用在各种衣物之中，同时穿着舒适度也不会受到丝毫影响。另外，超高频电子标签的无需接触亦可瞬间多体读取的特点，能大幅提高衣物管理等的工作效率。通过将一枚枚录入有详细信息的超高频耐水洗RFID标签缝制在衣物中，通过跟踪定位，不仅能掌握每件衣物的具体位置和状态，其使用次数及更换期限等附加信息也能一目了然，从而使衣物管理工作更加高效和准确。

附图说明

图1是本发明产品的结构示意图。

图2是本发明中无线射频天线的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1和一较佳实施例来进一步介绍本发明。

一种智能标签，其结构是它由表面基材1、底面基材13、耐水耐温环保底涂剂2、12、上保护片3、下保护片11、保护膜5、智能芯片7和无线射频天线9组成；其中：所述的智能芯片7通过芯片封装胶水8封装在无线射频天线9上，该无线射频天线9上、下表面封装智能芯片7处分别覆盖有上保护片3和下保护片11，且上保护片3与封装智能芯片7的无线射频天线（9）上表面之间还具有保护膜5，该标签的上、下表面还分别通过耐水耐温环保底涂剂2、12连接表面基材1和底面基材13；所述的表面基材1、底面基材13为橡胶基材。

如图1，上述的橡胶智能标签各层的材料可选择如下：

1.耐水、耐温、耐压、耐碱表面甲基乙烯基硅橡胶基材，厚度为0.9mm。

2.硅橡胶粘接底涂剂，涂布厚度为3-5um。

3.高强度环氧树脂上保护片，厚度为0.25um。

4.汉高万能胶，涂布厚度为3-5um。

5.聚酯树脂保护膜，厚度48um。

6.热熔胶粘剂，涂布厚度为3-5um。

7.智能芯片（NXP或IMPINJ）。

8.DELO芯片封装胶粘剂。

9.无线射频天线，厚度为48um。

10.汉高万能胶，涂布厚度为3-5um。

11.高强度环氧树脂下保护片，厚度为0.25um。

12.硅橡胶粘接底涂剂，涂布厚度为3-5um。

13.表面甲基乙烯基硅橡胶基材，厚度为0.9mm。

上述的表面和底部基材1和13均由无毒甲基乙烯基硅橡胶，在平板硫化机（100T）上将射频天线放入模具中热压硫化而成，完全密封包裹射频天线，甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是起到耐水、耐温、耐压、抗腐蚀等保护作用，其主要保护对象是芯料层。

上述的橡胶基材与芯料层通过耐水、耐温环保硅橡胶粘接底涂剂2和12经热力高压在模具中被粘合在一起。以达到硅橡胶与芯料层很好的粘接在一起，不至于会在使用过程中硅橡胶与芯料层起泡和脱离。

上述的芯料层主要由环氧树脂板上、下保护片，聚酯树脂保护膜5，智能芯片7，无线射频天线9组成。其中，环氧树脂板上、下保护片为橡胶天线内部智能芯片环氧树脂板保护片，用汉高万能胶粘接在聚酯树脂保护膜上，环氧树脂板是用玻璃纤维布和环氧树脂粘合而成加温加压制作，在中温下机械性能高，在高温下电气性能稳定，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性。耐热等级F级（155度），主要起到芯片防护作用，成品橡胶天线在滚筒洗衣机以及不同的工况下不规则的弯曲和折弯，有这2个保护片的遮挡芯片位置不至于受到弯曲折弯，以及环氧板的耐热性阻隔了智能芯片受外部的高温而损坏，从而达到保护智能芯片与射频天线的粘接不会受损，起到完全保护芯片的作用

上述的无线射频天线9与智能芯片7通过DELO芯片封装胶水8封装在一起，且芯片被封装在无线射频天线的正面，芯片上面再通过热熔胶粘剂6附上一层聚酯树脂保护膜5，聚酯树脂保护膜起到防水、抗氧化等作用。

同时可根据客户对容量，性能的不同需求采用NXPG2IL，NXPG2XL以及IMPINJMONZA4，ALIENH3等符合EPCCLASS1GEN2的超高频国际标准的芯片产品。

为达到远距离读取的目的，本发明同时特别设计了与使用环境相匹配的超高频天线。在空气中，无线射频标签频率在860Mhz至960Mhz之间，但当其到金属，液体等介质时，其频率会偏移，会减少40-100Mhz，从而导致智能标签无法被识别。因此本发明通过改变天线的设计提前增加了40-100Mhz的频率，以补偿该标签在液体和金属介质干扰中的频率偏移，从而使得该标签在特殊应用时也能正常工作。上述天线频率的调整可以通过增加线圈等技术手段来实现。

如图2所示，上述无线射频天线由铝箔91、覆合胶粘剂92以及聚酯薄膜93组成。铝箔和聚酯薄膜之间通过覆合胶粘剂经瞬间热压被粘合在一起。

本发明产品的制造方法步骤如下。

A、天线设计；B、天线蚀刻成型；C、芯片封装；D、INLAY表面覆合保护膜；E、INLAY模切成型；F、INLAY封装上下保护片；G、硅橡胶注塑成型；H、把封装好的INLAY与上下硅橡胶热压结合起来。

其中，所述的步骤G、H是方法步骤的关键，具体地，所述的表面基材1和底部基材13均由无毒甲基乙烯基硅橡胶在平板硫化机上将射频天线9放入模具中热压硫化而成，完全密封包裹射频天线7，甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是起到耐水、耐温、耐压、抗腐蚀等保护作用，其主要保护对象是芯料层。

将上述方法制造的智能标签应用到洗衣管理方面的应用，它是将标签缝制在衣物中，通过跟踪定位，不仅能掌握每件衣物的具体位置和状态，其使用次数及更换期限等附加信息也能一目了然，从而使衣物管理工作更加高效和准确。

经过一系列专业的水洗，高温，高压等测试，本发明所设计的橡胶智能标签覆合以下标准：

防水性能（每次）

洗涤时间：45分~60分不等

水温：80C

酸碱度：PH=13

洗衣机：大型工业洗衣机

洗涤次数：最高可达200次

耐温及耐压性能（每次）

滚筒温度：不锈钢双滚筒（棒），加热

滚筒温度：150C-200C

压力：标签面积上承受10公斤，大约为1.5个大气压，加固定是1个大气压，即标签须承受2.5个大气压

熨烫时间：30秒钟

标签读写距离

台式机：10-40公分

通道天线：1米-1.5米

此外，本发明产品还可广泛应用于笔记本等重要资产的管理领域，耐磨损，耐压的特性可使该产品贴付在重要资产的表面，通过无线识别的智能技术达到资产定位和信息自动识别的功能，极大地提高资产管理的效率。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (6)

1.一种硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：它由表面基材（1）、底面基材（13）、耐水耐温环保底涂剂（2、12）、上保护片（3）、下保护片（11）、保护膜（5）、智能芯片（7）和无线射频天线（9）组成；其中：所述的智能芯片（7）通过芯片封装胶水（8）封装在无线射频天线（9）上，该无线射频天线（9）上、下表面封装智能芯片（7）处分别覆盖有上保护片（3）和下保护片（11），且上保护片（3）与封装智能芯片（7）的无线射频天线（9）上表面之间还具有保护膜（5），该标签的上、下表面还分别通过耐水耐温环保底涂剂（2、12）连接表面基材（1）和底面基材（13）；所述的表面基材（1）、底面基材（13）为橡胶基材；所述的上保护片（3）、下保护片（11）为高强度环氧树脂保护板，厚度为0.25um；环氧树脂保护板是用玻璃纤维布和环氧树脂粘合而成加温加压制作。

2.根据权利要求1所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的表面基材（1）、底面基材（13）为甲基乙烯基硅橡胶基材，厚度为0.9mm。

3.根据权利要求1或2所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的耐水耐温环保底涂剂（2、12）是硅橡胶粘接底涂剂，涂布厚度为3-5um；所述的保护膜（5）为聚酯树脂保护膜，厚度48um；所述的无线射频天线，厚度为48um。

4.根据权利要求3所述的硅橡胶超高频智能标签，其特征在于：所述的智能芯片（7）为超高频智能芯片，所述的无线射频天线（9）的频率为900MHz-1060MHz。

5.一种如权利要求1或2或3或4所述的硅橡胶超高频智能标签的制造方法，其特征在于：制造步骤是，A、天线设计；B、天线蚀刻成型；C、芯片封装；D、INLAY表面覆合保护膜；E、INLAY模切成型；F、INLAY封装上下保护片；G、硅橡胶注塑成型；H、把封装好的INLAY与上下硅橡胶热压结合起来。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的表面基材（1）和底部基材（13）均由无毒甲基乙烯基硅橡胶在平板硫化机上将射频天线（9）放入模具中热压硫化而成，完全密封包裹射频天线（9），甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化性能，硅橡胶突出的性能是起到耐水、耐温、耐压、抗腐蚀保护作用，其主要保护对象是芯料层。