CN102918549A - Rfid标签内置型嵌体与包括其的卡及rfid标签内置型嵌体的制造方法 - Google Patents

Rfid标签内置型嵌体与包括其的卡及rfid标签内置型嵌体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造RFID标签内置型嵌体的RFID标签制造方法。本方法包括以下几个步骤：对由树脂填充的树脂区域和形成规定模式的非树脂区域构成的金属主体表面进行镀金，在上述非树脂区域设置多个模式电路部的步骤；在设置有上述多个模式电路部的主体上层粘接磁心薄膜层的步骤；将上述磁心薄膜层与金属主体分离，并将上述多个模式电路部向上述磁心薄膜层侧转移的步骤；在上述多个模式电路部之间的至少一部分空间设置绝缘部的步骤；在上述绝缘部设置电连接上述多个模式电路部的跳连接线步骤。利用本方法，能够很容易地制造出RFID标签内置型嵌体。

Description

RFID 标签内置型嵌体与包括其的卡及 RFID 标签内置型嵌体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种RFID标签内置型嵌体与包括其的卡及RFID标签内置型嵌体的制造方法，具体地说，就是涉及一种通过利用主体的电镀过程能够很容易地制造出RFID标签内置型嵌体与包括其的卡及RFID标签内置型嵌体的制造方法。
背景技术
随着无线技术的不断发展，从后付制 HiPass 卡到交通卡及银行卡等多个领域都正在广泛使用RFID(Radio Frequency IDentification)系统或者复合智能卡系统，所谓的“复合智能卡系统”是指利用IC芯片外露于卡表面形态的智能卡的系统。
RFID系统基本上由RFID标签及RFID阅读器构成，在RFID标签上内置有天线电路模式，具体的实例，如：13.5MHz电路模式按线圈形态制作，可以通过外部电磁波诱导电能或者将想要通过RFID IC芯片传输的信号向外部发射。因此，对于RFID标签内置型嵌体的制造来说，其电路模式的制造工序与IC芯片的电路连接部即衬垫部的设置占有重要的部分。
依据现有技术，如果想要制作RFID标签内置型嵌体电路模式，可以通过直接将线圈在基板上缠绕复数个圈后固定在磁心薄膜层上或者在磁心薄膜与铜箔合体的基板上制作蚀刻电路模式等工序完成。
但是,将线圈直接集成在基板上的方式其制作工序方面存在一定的困难，不适于批量生产。另外，如果采用蚀刻的方法，就很难在确保电路模式的精确间隔的同时将其制造成嵌体，并会发生电路模式重叠的短路(short)现象。因此，它很难适于RFID标签嵌体或者复合卡的生产。
特别是，依据现有技术，电路模式的连接部即衬垫部是通过其它的工序制作的，这样就降低了其量产性。因此，就迫切需要研发出一种能够通过更加便利的方式制造具有精密构造的RFID标签内置型嵌体的制造方法。
发明内容
技术课题
本发明为解决上述问题而研发，本发明的目的在于，提供一种能够利用包含树脂区域及非树脂区域的主体（master）通过电镀方式制作RFID标签的电路模式从而方便地制造出RFID标签内置型嵌体的RFID标签内置型嵌体制造方法及通过此方法制造的RFID标签内置型嵌体及其卡。
课题解决方法
为实现上述目的，依据本发明一个实施例的RFID标签内置型嵌体制造方法包括以下几个步骤：对由树脂填充的树脂区域和形成规定模式的非树脂区域构成的主体表面进行镀金，在上述非树脂区域设置多个模式电路部的步骤；在设置有上述多个模式电路部的主体上层粘接磁心薄膜层的步骤；将上述磁心薄膜层与主体分离，并将上述多个模式电路部向上述磁心薄膜层侧转移的步骤；在上述多个模式电路部之间的空间设置绝缘部的步骤；在上述绝缘部设置电连接上述多个模式电路部的跳线步骤。
在这里，上述多个模式电路部包括：沿上述磁心薄膜层表面的边缘以缠绕的形式形成的第1导电部；在上述磁心薄膜层表面位于上述第1导电部内侧的第2导电部。
另外，在上述第1导电部的两端分别设置有第1外部衬垫及第1内部衬垫，在上述第2导电部的两端分别设置有第2外部衬垫及第2内部衬垫。
另外，本发明的RFID标签内置型嵌体制造方法还包括以下步骤：在上述多个模式电路部上侧设置使上述第1内部衬垫及第2内部衬垫各自至少露出一部分的覆盖层步骤；在上述覆盖层的露出部分上配置分别与上述第1内部衬垫及第2内部衬垫进行电连接的RFID芯片的步骤。
另外，上述绝缘部可以设置在上述第1外部衬垫及第2外部衬垫之间的空间上。
另外，设置上述跳线的步骤包括：使第1外部衬垫及上述第2外部衬垫各自的至少一部分和上述绝缘部的至少一部分露出的掩膜形成步骤；在上述露出的部分上印刷导电性物质而相互连接上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫的跳线形成步骤；将上述掩膜除去的步骤。
另外，还包括：将上述主体的非树脂区域进行离型处理的步骤。
在上述实施例中，上述树脂可以采用聚四氟乙烯。
另外，上述RFID标签可以采用13.56㎒用RFID标签。
另外，依据本发明一个实施例的RFID标签内置型嵌体包括：磁心薄膜层、沿上述磁心薄膜层表面边缘以缠绕形式形成的第1导电部、在上述磁心薄膜层表面位于上述第1导电部内侧的第2导电部、位于上述第1导电部一端的第1内部衬垫、位于上述第1导电部另一端的第1外部衬垫、位于上述第2导电部一端的第2 内部衬垫、位于上述第2导电部另一端的第2外部衬垫、位于上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间的空间上的绝缘部、位于上述绝缘部上将上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫进行电连接的跳线。
另外，依据本发明一个实施例的卡包括：磁芯薄膜层、沿上述磁心薄膜层表面边缘以缠绕的形式形成的第1导电部、在上述磁心薄膜层表面位于上述第1导电部内侧的第2导电部、位于上述第1导电部一端的第1内部衬垫、位于上述第1导电部另一端的第1外部衬垫、位于上述第2导电部一端的第2内部衬垫、位于上述第2导电部另一端的第2外部衬垫、位于上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间的绝缘部、位于上述绝缘部上电连接上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间的跳线、覆盖设置有上述第1导电部及上述第2导电部的上述磁心薄膜层全面并使上述第1内部衬垫及上述第2内部衬垫各自至少露出一部分的覆盖层、在上述露出的部分上分别电连接上述第1内部衬垫及上述第2内部衬垫的RFID芯片。
优选地，通过上述跳线连接的上述第1导电部及第2导电部构成用于13.56㎒用RFID标签的电路模式。
发明的效果
如上所述，依据本发明的多个实施例，利用主体能够方便而快捷地制造出RFID标签内置型嵌体及包含其的卡。特别是，在主体的表面设置有树脂区域和非树脂区域，并只对非树脂区域镀金，从而就可以制作出精密的RFID电路模式。这样，主体就可以反复使用。
附图说明
图1是用于制造依据本发明一个实施例的RFID标签内置型嵌体的主体的一个构成例的平面图；
图2是图1所示主体的剖面图；
图3至图5是为了对利用图1所示主体制造RFID标签内置型嵌体的过程进行说明的剖面图；
图6是与图5所示剖面图相对应的平面图；
图7是为了对在多个模式电路部之间的空间上设置绝缘部的过程进行说明的平面图；
图8及图9是为了对用于连接多个模式电路部之间的跳线制造过程进行说明的平面图；
图10及图11是为了对在RFID标签电路模式上搭载覆盖层及RFID芯片并完成RFID标签内置型嵌体的过程进行说明的平面图。
图中主要部分符号说明 *
100：主体
110：树脂区域
120，130：非树脂区域
141：第1模式电路部
142：第2 模式电路部。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明进行具体说明。
图1是用于依据本发明一个实施例的RFID标签制造方法的主体构成模式图。
从图1可以看出，在主体100的表面设置有树脂区域110和非树脂区域120、130，树脂区域110是指向主体100表面形成的槽(groove)内填充树脂的部分。非树脂区域120、130是指在主体100表面未填充树脂的部分。如图1所示，非树脂区域120、130包括：为形成第1导电部而设置的第1区域120和为形成第2导电部而设置的第2区域130。
另外，主体100是用于制作RFID标签的电路模式的一种模型，即发挥模具作用的部分。也就是在非树脂区域120、130上设置导电性物质构成模式电路部。因此，非树脂区域120、130制作成与嵌入于RFID标签的电路模式相对应的形状。
图1所示的主体100可以通过多种方式制作，例如：主体100可以采用通过光蚀刻(Photolitho-Etching)方式制作的金属蚀刻主体，如果主体100包含金属，也可以称作金属主体。
另外，向树脂区域110填充的树脂可以使用具有耐化学性优越或者经过特定处理(例如：热处理等)后非粘附性优越等特性的任意一种物质，具体地说，可以使用氟系高分子树脂，特别是氟乙烯树脂，例如：可以使用聚四氟乙烯树脂。另外，也可以使用硅系高分子树脂。
作为氟系高分子树脂的一个实例，特别是，可以使用美国杜邦公司对P.T.F.E(Poly Tetra Fluoro Ethylene)树脂进行商标注册的聚四氟乙烯(Teflon)。聚四氟乙烯与普通塑料相比其耐热性、耐化学性、研磨性、耐低温性、电绝缘性、高频特性等都非常优秀，同时还具有特殊的非粘附性和低摩擦特性，因此，它适合用于制作本模式的构造物。
图2是沿图1所示主体100的A-B线截断形成断面的剖面图，如图2所示，在主体100的表面形成已设定形状的槽,向槽内填充树脂从而构成树脂区域110)，除树脂区域110之外的其余部分构成非树脂区域120。树脂区域110的深度及面积随主体100制造工艺条件的不同而改变。
图3至图5是为了对依据本发明一个实施例的RFID标签制造方法进行说明的剖面图。
如图3所示，对设置有树脂区域110及非树脂区域120、130的主体100表面进行镀金从而形成模式电路部141、142。
电镀作业可以使用镍或者银、铜等金属。具体地说，就是利用硫酸铜电镀液等铜电镀液在镀铜浴内约为30℃左右的条件下电镀5至15分钟形成模式电路部141、142。在这种情况下，镀金电源可以利用直流或者脉冲电源。模式电路部141、142的厚度可以通过控制电镀时间或者电镀电源进行调整，即可以通过控制直流或脉冲电源的施加时间或者脉冲幅度调制、电流密度等对模式电路部141、142厚度进行适当调整。
在多个模式电路部141、142中，第1模式电路部141是指在相对应于非树脂区域中的第1区域120的部分上形成的电镀物质， 第2模式电路部142是指在相对应于非树脂区域中的第2区域130的部分上形成的电镀物质。
因此，第1模式电路部141沿主体100的边缘以缠绕的形式形成，第2模式电路部142位于第1模式电路部141的内侧，与第1模式电路部141保持一定的间隔。
另外，依据本发明的另一实施例，在进行电镀之前，可以对非树脂区域120、130的表面进行离型处理，即当模式电路部141、142通过电镀形成之后，在后续的工序中，需要向磁心薄膜层(未图示)一侧转移，因此，必须确保容易分离。为此，可以事先对非树脂区域120、130表面进行离型处理。
在这种状态下，如图4所示，将磁心薄膜层200粘接在主体100上。
如图4所示，磁心薄膜层200包括结合剂层210及支撑层220。
下面，对粘接过程进行具体说明。首先，在另行设置的支撑层220表面涂布结合剂形成结合剂层210。接着，为使形成的结合剂层210朝向主体100表面，结合磁心薄膜层200和主体100。
结合过程可以通过将涂布了具有压敏性粘合剂等特性的结合剂的聚酯薄膜或者聚氯乙烯薄膜朝模式电路部141、142一侧结合的方式完成。
具体地说，聚酯薄膜系热熔液或者热熔薄膜可以用作结合剂。这种结合剂在物质层表面经涂布、干燥、硬化或层压等工序之后以结合薄膜形式形成，然后，可以使磁心薄膜层200朝主体100一侧结合。
另外，磁心薄膜层200的支撑层220可以采用通常用于RFID标签或卡的塑料材质即聚酯纤维薄膜或聚氯乙烯薄膜等，除此之外，也可以采用纸质、金属、橡胶等多种材质。但是，如果采用金属等具有导电性的支撑层220)时，为了确保模式电路部141、142的RF接收及发射作业能够正常进行，可以对支撑层220表面进行绝缘处理。
另外，结合工序也可以通过层压设备完成。所谓的“层压(laminating)”就是将内容物插入聚酯纤维等薄膜或者如玻璃等薄片(sheet)之间，然后再进行粘合的工序。具体地说，可以采用通过滚柱、热板、内置热板的滚柱等进行加热和增压而粘合的热层压(hot laminating)等工艺。
结合工序如果采用具有粘合剂特性的结合剂就可以在常温条件下完成。
结合剂层210 及支撑层220部分在后续的工序中与模式电路部141、142一起从主体100分离并对模式电路部141、142进行支撑。
在图4中，虽然显示结合剂层210与树脂区域110保持一定的间隔，但是，在结合过程中，结合剂层210也会与树脂区域110接触。
如图4所示，当磁心薄膜层200与主体100粘接并经过一定的时间之后，使磁心薄膜层200从主体100分离。在这一过程中，在主体100表面形成的模式电路部141、142被转移到磁心薄膜层200上。
图5是转移了模式电路部141、142的磁心薄膜层200构成模式图，如图5所示，模式电路部141、142虽然向结合剂层210内插入一定的深度，但这仅是一个实例，模式电路部141、142既可以固定在结合剂层210表面，也可以将模式电路部141、142插入直至达到支撑层220表面。
图6是与图5所示剖面图相对应的平面图。
如图6所示，第1模式电路部141以沿磁心薄膜层200边缘缠绕复数个圈的形式构成，第2 模式电路部142设置于第1模式电路部141的内侧空间。在图6中，虽然显示第2模式电路部142像一条线，但第2模式电路部142也可以设置成线圈的形态，即也可以沿第1模式电路部141内侧面至少缠绕1圈以上的方式构成第2模式电路部142。另外，无需一定要设置两个模式电路部，根据实施例的具体情况，也可以设置3个以上模式电路部。
在图6所示第1模式电路部141两端中的一端设置有第1内部衬垫141-a，在另一端设置有第1外部衬垫141-b。另外，在第2模式电路部142两端中的一端设置有第2内部衬垫142-a，在另一端设置有第2外部衬垫142-b。即各个模式电路部包括构成模式的线部分和设置在其线两端的衬垫。
如图3至图6所示，模式电路部利用主体100可以批量制作，即可以一并制作构成模式的线部分和衬垫部分。这样，就解除了需要另行制作线圈和衬垫的麻烦。
在图6中，虽然显示第1及第2内部衬垫141-a、142-a相互并列设置，但各个衬垫141-a、142-a、141-b、142-b的位置及形状可以进行多样变更。
如上所述，可以利用主体100进行电镀一并形成多个模式电路部，因此，就能够很容易地制作RFID电路模式。特别是，在主体100上精确地制作树脂区域110和非树脂区域120、130后可以反复使用。因此，在制造过程中，就可以降低不良模式的发生几率。另外，还可以使RFID电路模式的制作变得更加经济。
采用这种方式制造的电路模式可以作为用于13.56㎒用RFID标签的电路模式，这样制造的最终RFID标签可以作为13.56㎒用RFID标签。
如图6所示，如果在磁心薄膜层200上侧设置多个模式电路部141、142)，就可以将设置在各个模式电路部141、142一端的第1外部衬垫及第2外部衬垫141-b、142-b进行电连接。在这种情况下，为了确保不与构成第1模式电路部141的线发生短路，在第1外部衬垫与第2外部衬垫141-b、142-b之间的区域设置绝缘部。
图7显示了设置有绝缘部150的磁心薄膜层200上侧构成。
绝缘部 150可由普通的绝缘物质构成，绝缘部150成贴纸状，可以通过贴附于第1外部衬垫及第2外部衬垫141-b、142-b之间的方式构成。
另外，也可以通过将绝缘液滴入第1外部衬垫及第2外部衬垫141-b、142-b之间的空间后再使其凝固的方式构成。
另外，在图7中，虽然显示绝缘部 150仅设置在整体磁心薄膜层200的一部分上，但并非仅限定于此。即在磁心薄膜层200上除了各个外部衬垫及各个内部衬垫之外的全部分都可以设置绝缘部，具体地说，在各个外部衬垫及各个内部衬垫的位置覆盖掩膜后，可以通过涂布绝缘液的方式或者在除相关部分之外的位置利用粘合剂粘接绝缘部的方式设置绝缘部。
接下来，图8及图9是用于将多个模式电路部141、142进行电连接的跳线制造工序的一个实例。
即，如图8所示，在磁心薄膜层200的全面覆盖有掩膜160，在掩膜160的一个区域设置有露出部161。如图8所示，露出部161使第1外部衬垫及第2外部衬垫141-b、142-b各自至少一部分和绝缘部150的一部分露出。如图8所示，在覆盖有掩膜160的状态下，涂布导电性物质，导电性物质的涂布可以通过利用滚柱印刷、冲压等工序完成。在这种状态下，如图9所示，如果除去掩膜160)，就形成跳线170。跳线170可由导电性胶构成。
如图9所示，跳线170通过绝缘部150上侧将第1外部衬垫及第2外部衬垫141-b、142-b进行电连接。通过绝缘部150，可防止除第1外部衬垫141-b之外的与第1模式电路部141的其它部分进行电连接。
如上所述，制作好跳线170后，如图10所示，在模式电路部141、142上侧层压覆盖层300。覆盖层200可由聚酯纤维薄膜或聚氯乙烯薄膜等塑料或者纸质材料构成。由于覆盖层300相当于RFID标签嵌体外观，因此覆盖层300的材料应当选用不会对卡的后续工序产生影响的材质。另外，覆盖层300可以利用粘合剂沿模式电路部141、142上侧结合于磁心薄膜层200。粘合剂的种类既可以与上述结合剂层210相同，也可以使用与其不同的粘合剂。
在覆盖层300的一个区域设置有露出部310。露出部310按合适的大小及位置设置，以确保使下侧的第1内部衬垫141-a及第2内部衬垫142-a各自至少露出一部分。
接着，如图11所示，在露出部310上配置RFID芯片。RFID芯片分别与通过露出部310露出的第1内部衬垫141-a及第2内部衬垫142-a进行电连接，从而完成RFID标签400的制作。
另外，配置RFID芯片后, 也可以进行利用透明薄膜对其进行压膜等的表面处理。
另外，在上述说明过程中，虽然对本发明的理想实施例进行了说明，但本发明并非仅限于上述特定的实施例，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，可进行多样的变形实施。这种多样的变形实施不可从本发明的技术思想或前景个别理解。

Claims (10)

1.一种RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
对由树脂填充的树脂区域和形成规定模式的非树脂区域构成的主体表面进行镀金，在上述非树脂区域设置多个模式电路部的步骤；在设置有上述多个模式电路部的主体上层粘接磁心薄膜层的步骤；将上述磁心薄膜层分离，向上述磁心薄膜层侧转移上述多个模式电路部的步骤；在上述多个模式电路部之间的空间上设置绝缘部的步骤；在上述绝缘部设置电连接上述多个模式电路部的跳线的步骤。
2.根据权利要求1所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，
上述多个模式电路部包括：沿上述磁心薄膜层表面边缘以缠绕的形式形成的第1模式电路部；
在上述磁心薄膜层表面位于上述第1模式电路部内侧的第2模式电路部，
在上述第1模式电路部的两端分别设置有第1外部衬垫及第1内部衬垫，在上述第2模式电路部的两端分别设置有第2外部衬垫及第2内部衬垫。
3.根据权利要求2所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，还包括以下几个步骤：
在上述多个模式电路部上侧设置使上述第1内部衬垫及第2内部衬垫各自至少露出一部分的覆盖层的步骤；
在上述覆盖层的露出部分配置分别与上述第1内部衬垫及第2内部衬垫进行电连接的RFID芯片的步骤。
4.根据权利要求3所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于：
上述绝缘部设置在上述第1外部衬垫与第2外部衬垫之间的空间上。
5.根据权利要求4所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，设置上述跳线的步骤包括：
使第1外部衬垫及上述第2外部衬垫的各自至少一部分和上述绝缘部的至少一部分露出的设置掩膜的步骤；
在上述露出的部分印刷导电性物质而相互连接上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫的形成跳线的步骤；
将上述掩膜除去的步骤。
6.根据权利要求1所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对上述主体的非树脂区域进行离型处理的步骤。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，
上述树脂可以采用聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的RFID标签内置型嵌体制造方法，其特征在于，
上述RFID标签内置型嵌体用于13.56㎒用复合智能卡。
9.一种RFID标签内置型嵌体，其特征在于，包括以下几个部分：
磁心薄膜层、
沿上述磁心薄膜层表面边缘以缠绕形式形成的第1模式电路部、
在上述磁心薄膜层表面位于上述第1模式电路部内侧的第2模式电路部、
位于上述第1模式电路部一端的第1内部衬垫、
位于上述第1模式电路部另一端的第1外部衬垫、
位于上述第2模式电路部一端的第2 内部衬垫、
位于上述第2模式电路部另一端的第2外部衬垫、
位于上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间空间的绝缘部、
位于上述绝缘部上电连接上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间的跳线。
10.一种卡，其特征在于，包括：
磁心薄膜层、
沿上述磁心薄膜层表面边缘以缠绕形式形成的第1模式电路部、
在上述磁心薄膜层表面位于上述第1模式电路部内侧的第2模式电路部、
位于上述第1模式电路部一端的第1内部衬垫、
位于上述第1模式电路部另一端的第1外部衬垫、
位于上述第2模式电路部一端的第2内部衬垫、
位于上述第2模式电路部另一端的第2外部衬垫、
位于上述第1外部衬垫及上述第2外部衬垫之间空间的绝缘部、
位于上述绝缘部上电连接上述第1外部衬垫及上述第2外部之间衬垫的跳线、
覆盖设置有上述第1模式电路部及上述第2模式电路部的上述磁心薄膜层全面并使上述第1内部衬垫及上述第2内部衬垫各自至少露出一部分的覆盖层、
在上述露出的部分上分别电连接上述第1内部衬垫及上述第2内部衬垫的RFID芯片，
通过上述跳线连接的上述第1模式电路部及第2模式电路部构成用于13.56㎒用RFID标签的电路模式。
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