CN103295058A

CN103295058A - 一种易撕防伪超高频rfid标签及其制造方法

Info

Publication number: CN103295058A
Application number: CN2013101735208A
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: CN103295058B

Abstract

本发明公开了一种易撕防伪超高频RFID标签及其制造方法。本发明RFID标签包括易破坏层(1)、电子芯片层(3)、天线电路层(4)、底纸层(9)，易破坏层(1)的一面粘接所述电子芯片层(3)的一面，电子芯片层(3)的另一面与所述天线电路层(4)的一面复合；所述天线电路层(4)的另一面粘接薄膜基材层(6)的一面，所述薄膜基材层(6)的另一面粘接所述的底纸层(9)。本发明易撕防伪超高频RFID标签具有如下技术效果：标签阅读性能好，工艺稳定性高，成品合格率高，制造成本低，适合大规模产业化生产。

Description

一种易撕防伪超高频RFID标签及其制造方法

技术领域

本发明属于物联网电子标签制造技术领域，也属于防伪技术领域，具体涉及一种易撕防伪超高频RFID标签及其制造方法。

背景技术

射频识别技术是指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标签是将RFID天线封装芯片后，再复合带有印刷图案的面纸而制得的。每个芯片都含有唯一的识别码，用来表示RFID标签所附着的物体。目前RFID天线的制造主要有以下几种工艺：

一、绕线工艺：采用铜线圈绕制。其缺点是成本高，生产速度慢。超高频天线很少采用这种工艺。

二、布线工艺：其要求材料能够超声探头热熔。

三、丝网印刷工艺：通常采用导电银浆在丝网印刷机上印刷。优点是对基材选择性高；缺点是成本高且电导率受限。

四、电镀铜工艺：缺点是有污染且工艺生产线产能要求较高，只有量大才具有成本优势。

五、模切工艺：该工艺目前尚处于研发阶段。缺点是模切机械易磨损，产品精度较低。

六、蚀刻工艺：该工艺技术已趋于成熟，蚀刻天线电路精度高、柔性好、性能稳定，是目前的主流工艺，但，因其是“减法”制备工艺，故存在成本控制问题，以及涉及对废酸处理的环保回收问题。

近年来，RFID技术对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了深远的影响，RFID技术已经广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，如汽车及火车交通监控、高速公路收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等。随着RFID技术的发展演进以及成本的降低，RFID产品将被更为广泛地应用于各行各业。

在RFID技术的许多实际应用（例如酒类溯源、烟草验证、票证防伪、电器防伪等领域）中，要求RFID标签具有一次性使用的特点，即要求RFID标签一撕即毁，不能够被转移重复使用。

目前实际使用的易撕RFID标签主要有两种类型，第一种如中国专利申请号201220361570.X公开的一种RFID易碎蚀刻天线，封装RFID芯片，再将贴了芯片的天线转移复合到易碎不干胶纸上，制成RFID标签。然而，此专利产品的天线制造难度高，合格率低，天线转移到易碎纸上难度很大，套准精度低，废品率高，且无法自动排废，制造成本高昂。另一种是在易碎纸上印刷银浆天线，然后封装芯片，制成RFID标签。而此方法由于印制银浆天线的电化学性能差，标签阅读性能低，而且制造成本高昂，极大地限制了其推广应用。

发明内容

为解决现有易撕防伪RFID标签存在制造成本高、性能不稳定、废品率高等技术问题，本发明提供了一种易撕防伪超高频RFID标签及其制造方法。

本发明采取以下技术方案：一种易撕防伪超高频RFID标签，包括易破坏层(1)、电子芯片层(3)、天线电路层(4)、底纸层(9)，易破坏层(1)的一面粘接所述电子芯片层(3)的一面，电子芯片层(3)的另一面与所述天线电路层(4)的一面复合；所述天线电路层(4)的另一面粘接薄膜基材层(6)的一面，所述薄膜基材层(6)的另一面粘接所述的底纸层(9)。

优选的，易破坏层(1)采用可以成型但容易破坏的材料制作，例如（但不限于）易碎纸、糯米纸、薄层铜版纸、易破坏的高分子材料等，易破坏层的厚度为100～400μm。

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。

（注：超高频与高频的工作原理不同，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；高频的工作频段在3～30MHz，采用电感耦合方式获取能量工作。）

本发明一种上述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，将薄层耐高温塑料薄膜经强度降低处理后，一面与铝箔复合，另一面通过粘合剂与离型膜复合，经印刷刻蚀后封装芯片，然后将天线从离型膜上剥离，与印刷有图案的易破坏层和底纸层复合，获得易撕防伪超高频RFID标签。具体步骤如下：

（1）对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；另一方面具有优良的易撕裂性，能满足各个方向徒手撕裂该薄膜。）

（2）将薄膜基材层的一面与铝箔的一面复合；通常可以采用干法复合工艺制得复合膜；

（3）薄膜基材层的另一面通过粘合剂与离型膜支撑层复合；

通过粘合剂将复合了铝箔的塑料薄膜基材的另一面与离型膜支撑层粘合，制得带有离型膜支撑层的复合铝箔。粘合剂可以采用双组份聚氨酯胶、热熔胶、强力胶、环氧胶等。

（4）在铝箔的另一表面印刷天线图案；

优选的，采用抗酸蚀刻碱溶性油墨在复合膜铝箔表面印刷天线图案。

（5）对铝箔印刷天线图案表面进行酸碱液蚀刻，水洗干燥后收卷，铝箔形成了天线电路层；

酸液蚀刻，碱液去墨：使用酸性溶液蚀刻带有天线图案的复合铝箔，酸性溶液可以是盐酸，也可以是三氯化铁溶液、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。

（6）封装芯片，即在天线电路层的表面封装电子芯片层；可以采用电子标签封装机封装芯片。

（7）将离型膜支撑层剥离，电子芯片层的外表面与易破坏层粘接，薄膜基材层的外表面粘接底纸层。此步可以采用RFID标签封装机将离型膜支撑层剥离，RFID天线与印刷有图案的不干胶易破坏层复合，然后与涂有不干胶的底纸层复合，经模切排废后制成具有易撕防伪特性的超高频RFID标签。

优选的，易破坏层采用可以成型但容易破坏的材料制作，例如（但不限于）易碎纸、糯米纸、薄层铜版纸、易破坏的高分子材料等，且所述易破坏层的厚度为100～400μm。

优选的，塑料薄膜基材的厚度在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，干法复合工艺粘合剂层为耐高温（耐温＞160℃）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，离型膜支撑层采用挺度高，拉伸强度高的薄膜，例如离型PET膜、离型OPP膜、离型PE膜等，且离型力较轻为好，离型膜支撑层厚度为30～75μm。

铝箔厚度通常在9～55μm之间。蚀刻液的体积浓度最好在5%～40%之间。蚀刻速度最好在1～15m/min之间。

本发明易撕防伪超高频RFID标签的制造方法首先对天线薄膜基材进行强度降低处理，使标签天线获得了优良的易撕裂性，然后与易破坏层复合制成易撕防伪标签。与现有易撕RFID标签的制造技术相比，由于增加一层低强度薄膜衬基，其工艺稳定性提高，成品合格率大幅提高，标签阅读性能好，成本进一步降低，从而可以适合大规模的产业化生产。

本发明易撕防伪超高频RFID标签具有如下技术效果：标签阅读性能好，工艺稳定性高，成品合格率高，制造成本低，适合大规模产业化生产。

附图说明

图1是一种优选易撕防伪超高频RFID标签的结构示意图。

图2是本发明易撕防伪超高频RFID标签的制造工艺总体路线图。

图3a是塑料薄膜基材强度降低处理中压纹处理所用金属压辊版纹示意图。

图3b是图3a的I部放大图。

图4-8分别是本发明易撕防伪超高频RFID标签制造工艺的各工序示意图。

图中：1-易破坏层，2-第一不干胶层，3-电子芯片层，4-天线电路层，5-干法复合工艺粘合剂层，6-天线薄膜基材层，7-粘合剂层，8-第二不干胶层，9-底纸层，10-离型膜支撑层，12-易撕蚀刻RFID标签天线，13-铝箔。

具体实施方式

下面结合附图并通过优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例中，一种易撕防伪超高频RFID标签，标签结构依次为：易破坏层1、第一不干胶层2、电子芯片层3、天线电路层4、干法复合工艺粘合剂层5、天线薄膜基材层6、粘合剂层7、第二不干胶层8、底纸层9，易破坏层1的一面通过第一不干胶层2粘接电子芯片层3的一面，电子芯片层3的另一面与天线电路层4的一面复合；天线电路层4的另一面通过粘合剂层5粘接薄膜基材层6的一面，薄膜基材层6的另一面依次通过粘合剂层7、第二不干胶层8粘接底纸层9。

易破坏层1采用可以成型但容易破坏的材料制作，例如（但不限于）易碎纸、糯米纸、薄层铜版纸、易破坏的高分子材料等，易破坏层的厚度为100～400μm。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。

参阅图2～8，一种优选易撕防伪超高频RFID标签的制作工序具体如下所述：

（1）在20μm PET薄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，如图3a、3b所示。金属压辊与薄膜的滚压压力为4MPa，速度为25m/min，降低塑料薄膜的撕裂度，所制得的塑料薄膜纵向拉伸强度为120MPa。

（2）将处理后的PET薄膜基材6与10μm铝箔13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℃）的聚氨酯胶作为粘合剂5，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；烘道温度依次为50℃、70℃、90℃。熟化时间为3天，熟化温度为50℃，如图4所示。

（3）粘合剂7将复合了铝箔13的塑料薄膜基材6的另一面与35μm的离型PET10粘合，粘合剂7采用双组份聚氨酯胶，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；烘道温度依次为50℃，70℃，90℃。熟化时间为3天，熟化温度为50～60℃，制得带有离型膜支撑层10的复合铝箔，如图5所示。

（4）使用抗酸蚀刻碱溶性油墨在复合膜铝箔13表面印刷天线图案，如图6所示。

（5）使用20%的盐酸溶液蚀刻带有天线图案的复合铝箔，然后再用6%的氢氧化钠溶液除去铝箔表面的油墨，经水洗干燥后收卷，如图6所示。

（6）使用电子标签封装机封装芯片，即在天线电路层4的外表面封装电子芯片层3，如图7所示。（图中的标号14可称作带有离型支撑层的干Inlay，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。）

（7）使用RFID标签封装机将PET离型膜支撑层10剥离，RFID天线的电子芯片层3外表面与印刷有图案且带不干胶2的300μm易碎纸1复合，然后，RFID天线的另一表面(即带有粘合剂层7的天线薄膜基材层6表面)与其一表面涂有不干胶8的硅油底纸9复合，经模切排废后制成具有易撕防伪特性的超高频RFID标签，如图8所示。

使用时，将硅油底纸9揭下，把RFID标签贴在商品上即可。

上述所涉的各设备如电子标签封装机、RFID标签封装机等均可采用现有技术，因此，未作详述。

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

1.一种易撕防伪超高频RFID标签，其特征是包括易破坏层(1)、电子芯片层(3)、天线电路层(4)、底纸层(9)，易破坏层(1)的一面粘接所述电子芯片层(3)的一面，电子芯片层(3)的另一面与所述天线电路层(4)的一面复合；所述天线电路层(4)的另一面粘接薄膜基材层(6)的一面，所述薄膜基材层(6)的另一面粘接所述的底纸层(9)。

2.如权利要求1所述的易撕防伪超高频RFID标签，其特征在于：易破坏层(1)采用易碎纸、糯米纸、薄层铜版纸或易破坏的高分子材料；和/或，易破坏层(1)的厚度为100～400μm。

3.如权利要求1或2所述的易撕防伪超高频RFID标签，其特征在于：薄膜基材层(6)的厚度为12μm～25μm。

4.一种如权利要求1-3所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其按如下步骤进行：

（1）对薄膜基材层进行强度降低处理；

（2）将薄膜基材层的一面与铝箔的一面复合；

（3）薄膜基材的另一面通过粘合剂与离型膜支撑层复合；

（4）在铝箔的另一表面印刷天线图案；

（6）封装芯片，即在天线电路层的表面封装电子芯片层；

（7）将离型膜支撑层剥离，电子芯片层的外表面与易破坏层粘接，薄膜基材层的外表面粘接底纸层。

5.如权利要求4所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：第（2）步，薄膜基材层与铝箔采用干法复合。

6.如权利要求5所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：干法复合采用的粘合剂为耐高温双组份聚氨酯胶，涂胶厚度为1～6μm。

7.如权利要求6所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：干法复合的涂胶辊分辨率为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℃。

8.如权利要求4所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：第（4）步，采用抗酸蚀刻碱溶性油墨在铝箔表面印刷天线图案。

9.如权利要求4所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：离型膜支撑层采用离型PET膜、离型OPP膜或离型PE膜。

10.如权利要求4或9所述易撕防伪超高频RFID标签的制造方法，其特征在于：离型膜支撑层的厚度为30～75μm。