CN103029901B - 一种具有无线射频识别功能的封口装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有无线射频识别功能的封口装置，其特征在于，包括：封口基材，用于密封成形；芯片，具有无线射频识别功能；无线射频识别天线；以及连接桥；其中，所述无线射频识别天线粘接于所述封口基材，所述芯片与所述连接桥粘接，所述连接桥与所述无线射频识别天线粘接。本发明还提出了该封口装置的制备方法。本发明通过将无线射频识别（RFID）功能与传统热收缩封口装置有机的融为一体，进一步提高了产品的防伪力度。

Description

一种具有无线射频识别功能的封口装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有无线射频识别功能的封口装置及其制备方法。

背景技术

无线射频识别（RFID）技术是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干扰，可工作于各种环境，同时可识别多个标签，操作快捷方便。2004年后，RFID技术得到蓬勃的发展，在仓储物流、产品防伪、产品流通及产品维护追踪等领域有着广泛的应用潜力。在产品防伪的应用上，RFID以其安全、高效、快捷、储存容量大、储存信息更改自如等特点被称为新一代的“电子守护神”。

同时，无线射频识别技术（RFID技术）由于其芯片的UID码全球唯一信息稳定，仿制成本极高，可存储大量信息，并可简单的进行读写，可使消费者通过商家提供的专用识别装置方便的识别商品的身份，并可以用来实现商品流通中的全程跟踪。

现在酒类、食品、医药领域中由热收缩材料制成的封口装置被广泛使用，特别是在葡萄酒行业，而全球每年葡萄酒的产量约有近300亿升。最近，白酒行业也在大量的使用热收缩材料作为酒瓶的封存。目前所使用的封口装置非常的简单，多为PVC或PET热收缩膜，仅有简单的印刷图文，只拥有封口作用。目前这类企业通常采用普通的PVC封口装置进行封口，再贴上物流标识进行物流管理和防伪保护，这不但增加了生产成本，也给假冒分子以可乘之机，他们可以将物流标签剪下来，再配以普通的PVC封口装置来进行制假贩假活动，极大的影响了市场的稳定，损害消费者的利益。

如果将无线射频识别（RFID）与传统热收缩封口装置有机的结合起来，在传统热收缩封口装置已有的封口功能基础上，利用无线射频识别（RFID）技术进行有效的物流管理并可利用其芯片的UID码全来提高防伪力度；同时也可大大方便客户的使用，简化了生产流程。目前还没有相关的成功案例，主要是由于传统热收缩封口装置通常是由热收缩材料制成的，其在应用于产品之前是不能收缩的，否则难以达到其本身的封口效果。而目前无线射频识别技术所使用的芯片是通过热固型各项异性导电粘结剂粘结于天线之上的，其粘结过程需要高温固化，这样就难以在传统封口装置所使用的热收缩材料上进行芯片的粘结工艺，同时材料的热收缩过程会造成材料的形变，也会影响到无线射频识别天线的形状和效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有无线射频识别功能的封口装置以及该装置的制备方法，以克服现有技术中存在的各种缺陷。

本发明提出一种具有无线射频识别功能的封口装置，其特征在于，包括：封口基材，用于密封成形；芯片，具有无线射频识别功能；无线射频识别天线；以及连接桥；其中，所述无线射频识别天线粘接于所述封口基材，所述芯片与所述连接桥粘接，所述连接桥与所述无线射频识别天线粘接。

其中，所述封口基材为热收缩聚酯材料，厚度为30～150微米。

其中，所述无线射频识别天线为导电银浆印刷天线、导电聚合物印刷天线、化学镀铜天线、真空镀铜天线或真空镀铝天线之一。

其中，所述连接桥为铝箔、铜箔或铜丝，厚度为30~150微米。

本发明还提出了一种上述具有无线射频识别功能的封口装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1） 在封口基材表面形成无线射频识别天线；

2） 将芯片与连接桥高温固化粘接；

3） 将连接桥与无线射频识别天线常温固化粘接；

4） 将上述步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材，通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的封口装置。

其中，在所述步骤1）中，直接印刷导电银浆或导电聚合物材料，形成印刷天线。

其中，在所述步骤1）中，在封口基材材料内侧表面先印刷导电材料作为种子层，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线。

其中，在所述步骤1）中，在封口基材材料内侧表面，通过模板直接真空镀铜，形成真空镀铜天线。

其中，在所述步骤2）中，高温固化温度为120~180℃，时间为6~15秒。

较优地，还包括根据封口基材材料的不同计算收缩率，来设计无线射频识别天线尺寸的步骤。

本发明具有无线射频识别（RFID）功能的封口装置，通过将无线射频识别（RFID）功能传统热收缩封口装置有机的融为一体，在传统热收缩封口装置原有封口作用的基础上，引入无线射频识别技术，可有效的提升在产品在仓储物流、商品流通、产品维护及质量追溯等领域的应用，同时还可利用无线射频技术中电子芯片的全球唯一识别码来进行防伪验证，进一步的提高了产品的防伪力度。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1为本发明具有无线射频识别功能的封口装置结构示意图；

图2为本发明具有无线射频识别功能的封口装置剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1和2所示，本发明具有无线射频识别功能的封口装置包括基材1，粘结于基材1上的无线射频识别天线2、芯片3及连接桥4。芯片3通过热固型各向异性导电粘结剂与连接桥4粘结，热固型各向异性导电粘结剂，如DELO公司的AC265、日本NAMICS公司的XH9850、UNINWELL公司的6998或三键公司的TB3373C等，或者其他常用的热固型各项异性导电性粘结剂，没有特别的要求。连接桥4通过导电粘结剂与天线2粘结。所述导电粘接剂为常温固化型，如瑞恩泰克公司的72-00008、72-08116、华天河科技公司的TH-3001、锐朗光电材料公司的RL-FORM或托马斯科技的THO4007等。连接桥4可为铝箔、铜箔或铜丝，厚度为30~150微米。天线2选自导电银浆印刷天线、导电聚合物印刷天线、化学镀铜天线、真空镀铜天线或真空镀铝天线等，可采用《智能标签天线的丝网印刷工艺参数研究》、《电子标签RFID导电油墨与印刷天线技术》、《RFID天线的三种制作方法》、《化学镀铜的原理、应用及展望》、《真空镀铝工艺简介》等文献报道的方法进行制备。封口基材1的厚度为30～150微米，材料为热收缩聚酯材料，如热收缩PVC（聚氯乙烯）、热收缩PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）或热收缩PP（聚丙烯）等。 

本发明具有无线射频识别功能的封口装置的制备方法，包括如下步骤：

（1）在封口装置基材材料表面，直接印刷导电银浆或导电聚合物材料，形成印刷天线，可采用丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷或胶版印刷等。封口装置基材材料选自热收缩聚酯材料，如热收缩PVC（聚氯乙烯）、热收缩PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）或热收缩PP（聚丙烯）等。导电聚合物如聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺、聚苯撑乙烯或聚苯撑等，丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷或胶版印刷方法，在相关的手册或者文献中，如《智能标签天线的丝网印刷工艺参数研究》、《电子标签RFID导电油墨与印刷天线技术》等文献中有详细的报道，本发明不再赘述。

或者，在封口装置基材材料内侧表面先印刷导电材料作为种子层，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线。导电材料选自锐新科公司的RL1206、ACHESON公司的E-820B或EO-427SS等。

再或者，在封口装置基材材料内侧表面，通过模板直接真空镀铜，以形成真空镀铜天线；真空镀铜的方法，可参阅《化学镀铜的原理、应用及展望》、《真空镀铝工艺简介》等文献报道的方法。

（2）先将芯片通过热固型各项异性导电粘结剂与连接桥粘合，并进行热固化使之牢固粘结，固化温度为120~180℃，时间为6~15秒。热固型各项异性导电粘结剂选自如DELO公司的AC265、日本NAMICS公司的XH9850、UNINWELL公司的6998或三键公司的TB3373C等。连接桥可为铝箔、铜箔或铜丝，厚度为30~150微米。

（3）再将上述含有芯片的连接桥与步骤（1）中制备的无线射频识别天线通过导电粘结剂粘结，所述导电粘结剂通过常温固化。导电粘结剂选自如瑞恩泰克公司的72-00008、72-08116、华天河科技公司的TH-3001、锐朗光电材料公司的RL-FORM或托马斯科技的THO4007等。

（4）将以上步骤制备出的具有无线射频识别功能封口基材，通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的圆柱形封口装置。

本发明上述方法通过先将芯片粘结于连接桥上，高温固化，再使用常温固化的导电粘结剂与无线射频识别天线粘结，可以避免在封口装置所使用热收缩材料上直接进行无线射频识别芯片的粘结，避免了其高温固化过程，不会影响热收缩材料的收缩性能和封口装置的封口作用。需要特别提出的是，由于材料的收缩会影响到无线射频天线的效果，需要针对不同封口装置在使用过程中的收缩效果进行收缩率的计算，再对无线射频识别天线进行设计修改，以保证封口装置收缩后其识读效果。

实施例一

以70微米厚的热收缩PVC材料为封口装置的基材材料，在其表面直接印刷导电银浆制成无线射频识别天线，同时将无线射频识别芯片通过热固型各向异性导电粘结剂XH9850（日本NAMICS公司）与连接桥粘结，连接桥使用50微米铜线制成，经过10秒钟，170℃的高温固化，使得芯片与连接桥牢固粘结；再将含有无线识别芯片的连接桥通过瑞恩泰克公司的72-00008导电胶与无线射频识别天线粘结，常温固化后形成具有无线射频识别功能的封口基材。然后将以上步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的圆柱形封口装置。 

实施例二

以50微米厚的热收缩PVC材料为封口装置的基材材料，在其表面先印刷导电材料作为种子层RL1206（锐新科公司），再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线；同时将无线射频识别芯片通过热固型各向异性导电粘结剂XH9850（日本NAMICS公司）与连接桥粘结，连接桥使用70微米厚铝箔制成，经过10秒钟，170℃的高温固化，使得芯片与连接桥牢固粘结；再将含有无线识别芯片的连接桥通过锐朗光电材料公司的RL-FORM导电胶与无线射频识别天线粘结，常温固化后形成具有无线射频识别功能的封口基材。然后将以上步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的圆柱形封口装置。 

实施例三

以50微米厚的热收缩PET材料为封口装置的基材材料，在其表面通过模板直接真空镀铜，以形成真空镀铜天线，同时将无线射频识别芯片通过热固型各向异性导电粘结剂TB3373C（三键公司）与连接桥粘结，连接桥使用50微米厚的铝箔制成，经过8秒钟，180℃的高温固化，使得芯片与连接桥牢固粘结；再将含有无线识别芯片的连接桥通过托马斯科技的THO4007导电胶与无线射频识别天线粘结，常温固化后形成具有无线射频识别功能的封口基材。然后将以上步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的圆柱形封口装置。 

实施例四

以100微米厚的热收缩PP材料为封口装置的基材材料，在其表面直接印刷导电聚合物材料聚苯胺形成无线射频识别天线，同时将无线射频识别芯片通过热固型各向异性导电粘结剂6998（UNINWELL公司）与连接桥粘结，连接桥使用50微米铜线制成，经过10秒钟，160℃的高温固化，使得芯片与连接桥牢固粘结；再将含有无线识别芯片的连接桥通过华天河科技公司的TH-3001导电胶与无线射频识别天线粘结，常温固化后形成具有无线射频识别功能的封口基材。然后将以上步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的圆柱形封口装置。

本发明具有无线射频识别（RFID）功能的封口装置，通过将无线射频识别（RFID）功能传统热收缩封口装置有机的融为一体，在传统热收缩封口装置原有封口作用的基础上，引入无线射频识别技术，可有效的提升在产品在仓储物流、商品流通、产品维护及质量追溯等领域的应用，同时还可利用无线射频技术中电子芯片的全球唯一识别码来进行防伪验证，进一步的提高了产品的防伪力度。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种具有无线射频识别功能的封口装置的制备方法，所述封口装置包括：封口基材，用于密封成形；芯片，具有无线射频识别功能；无线射频识别天线；以及连接桥；其中，所述无线射频识别天线粘接于所述封口基材，所述芯片与所述连接桥粘接，所述连接桥与所述无线射频识别天线粘接；其特征在于，包括如下步骤：

1） 在封口基材表面形成无线射频识别天线；

2） 将芯片与连接桥高温固化粘接；

3） 将连接桥与无线射频识别天线常温固化粘接；

4） 将上述步骤制备出的具有无线射频识别功能的封口基材，通过成型设备，制备出具有无线射频识别功能的封口装置。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1）中，直接印刷导电银浆或导电聚合物材料，形成印刷天线。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1）中，在封口基材材料内侧表面先印刷导电材料作为种子层，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1）中，在封口基材材料内侧表面，通过模板直接真空镀铜，形成真空镀铜天线。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2）中，高温固化温度为120~180℃，时间为6~15秒。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括根据封口基材材料的不同计算收缩率，来设计无线射频识别天线尺寸的步骤。