CN103295057A

CN103295057A - 一种易撕高频rfid防伪标签及其制造方法

Info

Publication number: CN103295057A
Application number: CN2013101727589A
Authority: CN
Inventors: 刘彩凤; 黄爱宾; 胡日红
Original assignee: Hangzhou Ontime Electronic Technology Co ltd; Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Meister Rf Technology Changxing Co ltd; Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: CN103295057B

Abstract

本发明公开了一种易撕高频RFID防伪标签及其制造方法。本发明RFID防伪标签包括面材(1)、电子芯片层(3)、天线电感电路层(4)、天线薄膜基材(6)、天线电容电路层(8)、底纸层(10)，面材(1)的一表面粘接电子芯片层(3)的一面，电子芯片层(3)的另一面复合天线电感电路层(4)的一面，天线电感电路层(4)的另一面粘接天线薄膜基材(6)的一面，天线薄膜基材(6)的另一面粘接天线电容电路层(8)的一面，天线电容电路层(8)的另一面粘接底纸层(10)；天线电感电路层(4)与天线电容电路层(8)电联接。本发明RFID防伪标签在酒类溯源、烟草验证、文件加密、票证防伪、电器防伪、智能煤气表、智能电表、物流检验等领域具有广阔的应用前景。

Description

一种易撕高频RFID防伪标签及其制造方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，也属于防伪技术领域，具体涉及一种易撕高频RFID防伪标签及其制造方法。

背景技术

射频识别技术应用射频识别信号对目标物进行识别。射频识别技术是一种内建无线电芯片的技术，芯片中可储存一系列信息。通常，RFID系统由电子标签、读写器和数据管理系统这三个主要部分组成。

RFID应用领域非常广泛，在物流、零售、制造业、服装业、医疗、身份识别、防伪、资产管理、交通、食品、动物识别、图书馆、汽车、航空、军事等领域均有应用。

电子标签由天线和RFID芯片组成，每个芯片都含有唯一的识别码，用来表示电子标签所附着的物体。RFID标签是由RFID天线封装芯片后贴标印刷获得的。目前RFID天线的制造主要有以下几种方法：

一、绕线工艺：采用铜线圈绕制。缺点是成本高，生产速度慢。

二、激光直写工艺：只能少量打样，无法满足大批量生产。

三、布线工艺：要求材料能够超声探头热熔。

四、丝网印刷工艺：优点是对基材选择性高；但，通常采用导电银浆，成本较高且电导率受限。

五、电镀铜工艺：对工艺生产线产能要求较高，只有量大才具有成本优势。

六、模切工艺：对模切机械磨损及精度控制要求比较高，目前尚处于研发阶段。

七、蚀刻工艺：是目前主流的生产工艺。

中国专利号201220312800.3公开了一种RFID高频易碎防伪天线，该专利产品虽有其优点，但其采用对天线基材PET边缘进行切口获得槽结构或锯齿结构而实现易碎功能，此方式很难大规模量产，而且也会影响到天线标签的外观。

发明内容

基于上述原因，本发明公开了一种易撕高频RFID防伪标签及其制造方法。本发明RFID防伪标签在酒类溯源、烟草验证、文件加密、票证防伪、电器防伪、智能煤气表、智能电表、物流检验等领域具有广阔的应用前景。

本发明采取如下技术方案：易撕高频RFID防伪标签，包括面材(1)、电子芯片层(3)、天线电感电路层(4)、天线薄膜基材层(6)、天线电容电路层(8)、底纸层(10)，面材(1)的内表面粘接电子芯片层(3)，电子芯片层(3)的另一面复合天线电感电路层(4)，天线电感电路层(4)的另一面粘接天线薄膜基材层(6)，天线薄膜基材层(6)的另一面粘接天线电容电路层(8)，天线电容电路层(8)的另一面粘接底纸层(10)；天线电感电路层(4)与天线电容电路层(8)电联接。

优选的，复合面材(1)采用易撕裂性优良的材料，例如易碎纸、糯米纸、易破坏的高分子材料、轻涂纸、超亚纸、新闻纸、胶版纸、铜版纸等，纸质基材的厚度为40～150μm。

优选的，塑料薄膜基材(6)的厚度在12μm～25μm之间。电晕处理后塑料薄膜表面润湿张力为40～55mN/m。版纹金属压辊的结构为表面雕刻有布纹型或十字花型或锯齿形等图案，版纹分辨率为40～120目/inch，版纹深度为40～90μm。金属压辊与薄膜的滚压压力为2～7MPa，速度为15～50m/min。所制得的塑料薄膜纵向拉伸强度不低于90MPa，且任意方向能够徒手撕裂。

优选的，天线电感电路层(4)的另一面通过第一粘合剂层(5)粘接天线薄膜基材层(6)，天线薄膜基材层(6)的另一面通过第二粘合剂层(7)粘接天线电容电路层(8)。第一粘合剂层(5)和第二粘合剂层(7)为双组份聚氨酯胶，涂胶厚度为1～6μm，涂胶辊分辨率为100～200目/inch，网孔深度为20～40μm，主剂：固化剂：溶剂=10:1:6～10:1:25，烘道温度为40℃～100℃，熟化时间为2～5天，熟化温度为35℃～70℃。

（高频与超高频的工作原理不同，高频的工作频段在3～30MHz，采用电感耦合方式获取能量工作。超高频的工作频段在300MHz～3GHz，通过电磁耦合方式获取能量工作。）

本发明易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其基本制备工艺为：薄层耐高温塑料薄膜经易撕处理后与铝箔复合，经印刷蚀刻后绑定芯片获得易撕高频RFID的干Inlay，经封装后获得易撕防伪高频RFID防伪标签。该标签不仅具有传统高频RFID标签的追踪溯源功能，而且标签本身还具备了易撕防伪防替换的功能。此方法较导电银浆油墨印刷的工艺成本低；同时制得的天线精细度也较导电油墨印刷精细度高许多；在同等条件下，采用此方法制备的高频RFID易撕防伪标签阅读距离远。而且，此方法制得的易撕裂高频RFID标签还具有可大规模量产的优点。（注：Inlay是RFID行业的专有词，RFID天线贴装芯片后就称作干Inlay，再与面纸和涂有热熔胶的底纸复合就称作湿Inlay，再在面纸上印刷图案才能称作标签。）

本发明易撕高频RFID防伪标签的制造方法是以铝箔和薄层耐高温塑料薄膜为原料，通过薄层耐高温塑料薄膜经强度降低处理后与铝箔复合，经印刷刻蚀后绑定芯片获得易撕高频RFID的干Inlay，经印刷封装后获得易撕高频RFID防伪标签的。具体步骤如下：

（1）对天线薄膜基材层进行强度降低处理；

优选的，首先薄层耐高温塑料薄膜表面涂布一缩二乙二醇为原料合成的聚酯，并电晕处理，降低塑料薄膜的表面强度，然后使用版纹金属压辊对塑料薄膜进行滚压处理，降低塑料薄膜的撕裂度。所制得的易撕裂塑料薄膜一方面必须具有足够的纵向拉伸强度，能满足薄膜与铝箔的复合拉伸要求，另一方面必须具有优良的易撕裂性，能满足各个方向徒手撕裂该薄膜。

（2）经强度降低处理过的薄层塑料薄膜基材层的双面都复合铝箔；可以采用干法复合工艺制得复合膜。

（3）在电容面的铝箔上用抗酸蚀刻碱溶性油墨印刷天线电容图案及跨线图案，在电感面的铝箔上除线圈内的空白外均印刷抗酸蚀刻碱溶性油墨；

（4）浸于酸性溶液蚀刻，蚀刻液可以是盐酸，也可以是三氯化铁、磷酸、硝酸等。用碱性溶液除去铝箔表面的油墨，碱性溶液可以是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液等；然后经过水洗干燥后收卷；

（5）将电容面和电感面进行铆接；

（6）封装芯片，即在天线电感电路层的外表面封装电子芯片层；

（7）电子芯片层的外表面与易碎纸复合，然后将天线电容电路层的外表面与硅油底纸复合，经模切排废后制成易撕高频RFID防伪标签。可以用RFID标签封装机，将所得干Inlay与印刷有图案的面纸复合，再与涂有不干胶的底纸复合，制备得到易撕高频RFID防伪标签。

优选的，塑料薄膜基材的厚度要求在12μm～25μm之间。电晕处理后塑料薄膜表面润湿张力为40～55mN/m。版纹金属压辊的结构为表面雕刻有布纹型或十字花型或锯齿形等图案，版纹分辨率为40～120目/inch，版纹深度为40～90μm。金属压辊与薄膜的滚压压力为2～7MPa，速度为15～50m/min。所制得的塑料薄膜纵向拉伸强度不低于90MPa，且任意方向能够徒手撕裂。

优选的，第一粘合剂层和/或第二粘合剂层为双组份聚氨酯胶，涂胶厚度为1～6μm，涂胶辊分辨率为100～200目/inch，网孔深度为20～40μm，主剂：固化剂：溶剂=10:1:6～10:1:25，烘道温度为40℃～100℃，熟化时间为2～5天，熟化温度为35℃～70℃。

优选的，复合面材采用易撕裂性优良的材料，例如易碎纸、糯米纸、易破坏的高分子材料、轻涂纸、超亚纸、新闻纸、胶版纸、铜版纸等，且纸质基材的厚度为40～150μm。

铝箔厚度通常在9μm至55μm之间。蚀刻液的体积浓度最好在5%～40%之间。蚀刻速度最好在1～10m/min之间。

本发明采用经强度处理过的塑料薄膜、铝箔、面纸等为原料，具有良好的易撕性能。其所用材料来源广泛，成本低廉。采用蚀刻方法可获得易撕高频RFID防伪天线，天线经贴装芯片复合封装印刷过的面纸后制得易撕高频RFID防伪标签。

本发明易撕高频RFID防伪标签可用于酒类溯源、烟草验证、票证防伪、电器防伪、智能煤气表、智能电表、物流检验等技术领域。

附图说明

图1是一种优选易撕高频RFID防伪标签的结构示意图。

图2是本发明易撕高频RFID防伪标签的总体工艺路线图。

图3是天线电感面铝箔印刷图案后的示意图。

图中：1-面材，2-第一不干胶层，3-电子芯片层，4-天线电感电路层，5-第一粘合剂层，6-天线薄膜基材层，7-第二粘合剂层，8-天线电容电路层，9-第二不干胶层，10-底纸层，11-未印刷油墨空白区域，12-天线电感面电路印刷图案，13-天线电感面电路区域外侧油墨覆盖区。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例进一步说明本发明的技术方案。

参见图1，本实施例易撕高频RFID防伪标签包括面材1、电子芯片层3、天线电感电路层4、天线薄膜基材层6、天线电容电路层8、底纸层10，面材1的内表面通过第一不干胶层2粘接电子芯片层3，电子芯片层3的另一面复合天线电感电路层4，天线电感电路层4的另一面通过第一粘合剂层5粘接天线薄膜基材层6，天线薄膜基材层6的另一面通过第二粘合剂层7粘接天线电容电路层8，天线电容电路层8的另一面通过第二不干胶层9粘接底纸层10；天线电感电路层4与天线电容电路层8铆接而导通。

复合面材1采用易撕裂性优良的材料，例如易碎纸、糯米纸、易破坏的高分子材料、轻涂纸、超亚纸、新闻纸、胶版纸、铜版纸等，且纸质基材的厚度为40～150μm。

塑料薄膜基材6的厚度在12μm～25μm之间。电晕处理后塑料薄膜表面润湿张力为40～55mN/m。版纹金属压辊的结构为表面雕刻有布纹型或十字花型或锯齿形等图案，版纹分辨率为40～120目/inch，版纹深度为40～90μm。金属压辊与薄膜的滚压压力为2～7MPa，速度为15～50m/min。所制得的塑料薄膜纵向拉伸强度不低于90MPa，且任意方向能够徒手撕裂。

第一粘合剂层5和第二粘合剂层7为双组份聚氨酯胶，涂胶厚度为1～6μm，涂胶辊分辨率为100～200目/inch，网孔深度为20～40μm，主剂：固化剂：溶剂=10:1:6～10:1:25（体积比），烘道温度为40℃～100℃，熟化时间为2～5天，熟化温度为35℃～70℃。

如图2所示，一种优选易撕高频RFID防伪标签的制作工序具体如下所述：

（1）采用12μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜表面涂布一缩二乙二醇为原料合成的聚酯，经电晕处理后表面润湿张力达到45mN/m，然后使用布纹型版纹金属压辊对塑料薄膜进行滚压处理，版纹分辨率为80目/inch，版纹深度为80μm。金属压辊与薄膜的滚压压力为5MPa，速度为20m/min，降低塑料薄膜的撕裂度，所制得的塑料薄膜6纵向拉伸强度为125MPa。

（2）将处理后的PET薄膜基材6与55μm铝箔采用干法复合工艺复合，涂胶辊分辨率为180目/inch，网孔深度为30μm，采用耐高温（180℃）双组份粘合剂5复合，主剂：固化剂：溶剂=10:1:10（体积比），本实施例中，主剂为ADCOTE502S、固化剂为Catalyst F、溶剂为乙酸乙酯；烘道温度为依次为50℃，70℃，90℃。熟化时间为4天，熟化温度为50℃。

（3）再将PET薄膜基材6的另一面与9μm铝箔采用干法复合工艺复合，涂胶辊分辨率为180目/inch，网孔深度为30μm，采用耐高温（180℃）双组份粘合剂7复合，主剂：固化剂：溶剂=10:1:10（体积比），本实施例中，主剂为ADCOTE502S、固化剂为Catalyst F、溶剂为乙酸乙酯；烘道温度为依次为50℃，70℃，90℃。熟化时间为3天，熟化温度为50℃。

（4）根据电感面所用铝箔比电容面铝箔厚而确定电感面及电容面，在电容面的铝箔上用抗酸蚀刻碱溶性油墨印刷天线电容图案及跨线图案，在电感面的铝箔上除线圈内的空白外均印刷抗酸蚀刻碱溶性油墨，如图3所示。

（5）将印刷好图案的复合铝箔浸于浓度为25%的盐酸溶液蚀刻，再用浓度为5%的氢氧化钠溶液除去铝箔表面的油墨，蚀速率控制在5m/min，然后经过水洗干燥后收卷。

（6）将电容面和电感面进行铆接。（对于高频天线，电感面和电容面中间为一层绝缘的塑料材料，需要将电感面和电容面的线路连接起来，所以，本实施例采用铆接工艺把两面的线路导通。）

（7）使用电子标签封装机封装芯片，即在天线电感电路层4的外表面封装电子芯片层3。

（8）使用RFID标签封装机将RFID天线即电子芯片层3的外表面与印刷有图案且带有不干胶2的300μm易碎纸1复合，然后将天线电容电路层8的外表面与涂有不干胶9的硅油底纸10复合，经模切排废后制成易撕高频RFID防伪标签。

本发明所涉电子标签封装机、RFID标签封装机等均可采用现有技术。

以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.易撕高频RFID防伪标签，其特征是包括面材(1)、电子芯片层(3)、天线电感电路层(4)、天线薄膜基材(6)、天线电容电路层(8)、底纸层(10)，面材(1)的一表面粘接电子芯片层(3)的一面，电子芯片层(3)的另一面复合天线电感电路层(4)的一面，天线电感电路层(4)的另一面粘接天线薄膜基材(6)的一面，天线薄膜基材(6)的另一面粘接天线电容电路层(8)的一面，天线电容电路层(8)的另一面粘接底纸层(10)；天线电感电路层(4)与天线电容电路层(8)电联接。

2.如权利要求1所述的易撕高频RFID防伪标签，其特征是：面材(1)采用易碎纸、糯米纸、易破坏的高分子材料、轻涂纸、超亚纸、新闻纸、胶版纸或铜版纸。

3.如权利要求1或2所述的易撕高频RFID防伪标签，其特征是：面材(1)的厚度为40～150μm。

4.如权利要求1所述的易撕高频RFID防伪标签，其特征是：天线薄膜基材(6)的厚度为12μm～25μm。

5.如权利要求1或4所述的易撕高频RFID防伪标签，其特征是：天线电感电路层(4)的另一面通过第一粘合剂层5粘接天线薄膜基材(6)，天线薄膜基材(6)的另一面通过第二粘合剂层(7)粘接天线电容电路层(8)。

6.一种如权利要求1-5所述易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其按如下步骤：

（1）对天线薄膜基材进行强度降低处理；

（2）经强度降低处理过的薄层塑料薄膜基材的双面都复合铝箔；

（4）浸于酸性溶液蚀刻，再用碱性溶液除去铝箔表面的油墨，然后经过水洗干燥后收卷；

（5）将电容面和电感面进行铆接；

（7）电子芯片层的外表面与易碎纸复合，然后将天线电容电路层的外表面与硅油底纸复合，经模切排废后制成易撕高频RFID防伪标签。

7.如权利要求6所述易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其特征在于：第（1）步，天线薄膜基材层表面涂布一缩二乙二醇为原料合成的聚酯，并电晕处理，然后用版纹金属压辊对天线薄膜基材层进行滚压处理。

8.如权利要求7所述易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其特征在于：电晕处理后天线薄膜基材表面润湿张力为40～55mN/m。

9.如权利要求6-8任一项所述易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其特征在于：第（2）步，天线薄膜基材双面分别通过第一粘合剂层、第二粘合剂层粘接铝箔。

10.如权利要求9所述易撕高频RFID防伪标签的制造方法，其特征在于：第一粘合剂层和/或第二粘合剂层为双组份聚氨酯胶，涂胶厚度为1～6μm。