CN107181060A - 超高频rfid天线、制作方法及其应用的rfid标签 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了超高频RFID天线、制作方法及其应用的RFID标签，其中超高频RFID天线，包括从上而下依次叠合的天线层、树脂层和耐高温耐腐蚀纸；天线层上绑定有芯片；超高频RFID天线的制作方法包括步骤：1)涂布：将树脂液涂布在耐高温耐腐蚀纸的表面；2)贴合：然后将天线层与耐高温耐腐蚀纸贴合；3)烘干：将天线半成品烘干；4)蚀刻：在天线半成品的天线层上蚀刻天线图案；5)绑定芯片：将芯片绑定在天线层上，得到超高频RFID天线；该天线采用耐高温耐腐蚀纸作为易碎层，耐高温耐腐蚀纸的厚度稳定，耐高温，耐腐蚀、易破坏，适合代替PET膜作为电子标签的天线与绑定芯片的承载易碎基材。
Description
技术领域
本发明涉及超高频RFID天线、制作方法及其应用的RFID标签，属于射频技术领域。
背景技术
电子标签作为数据载体，能起到标识识别、物品跟踪以及信息采集的作用。RFID电子标签具有响应快、体积小、记忆量大、安全性高及低污染等优点，且RFID技术与互联网、通讯技术结合，可实现全球范围内物品跟踪和信息共享。
对于现有的易碎RFID电子标签，其上表层为易碎层，下面底层为高强度膜类。常规技术中，易碎层通常采用PET膜，PET膜的熔点达到250℃左右，适合用来制作电子标签，但PET膜的成本相对较高大大增加了电子标签的成本。电子标签的成本问题，将会极大的影响和限制RFID的进一步推广和应用。电子标签的成本与RFID的应用层次、应用模式以及应用规模之间都具有极大的相关性。在新的制造工艺没有普及推广之前，高成本的电子标签只能用于一些本身价值较高的产品。所以为了节省成本，针对PET膜的低成本替代品进行研究，是行业发展的重点方向。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供超高频RFID天线，该天线采用耐高温耐腐蚀纸作为易碎层，耐高温耐腐蚀纸的厚度稳定，耐高温，耐腐蚀、易破坏，适合代替PET膜作为电子标签的天线与绑定芯片的承载易碎基材。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：超高频RFI D天线，包括从上而下依次叠合的天线层、树脂层和耐高温耐腐蚀纸；天线层上蚀刻有天线图案；天线层上绑定有芯片；耐高温耐腐蚀纸，包括原纸和聚酯；聚酯渗透在原纸中。
作为优选，天线层为铝箔或铜箔天线层。
作为优选，树脂层为环氧树脂层。
作为优选，原纸的厚度为0.025～0.188mm。
作为优选，原纸为格拉辛纸。
作为优选，耐高温耐腐蚀纸通过以下方法制作得到：
1)备料：选取原纸；
2)过滤：将聚酯液体进行过滤，去除其中的颗粒杂质；
3)涂布：张力30～40N放卷原纸，通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的上表面，然后将原纸放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸半成品；
4)收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤3)得到的耐高温耐腐蚀纸半成品进行收卷；
5)二次涂布：张力30～40N再放卷经步骤4)处理的耐高温耐腐蚀纸半成品，然后通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的下表面后，放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸；
6)二次收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤5)得到的耐高温耐腐蚀纸进行收卷。
作为优选，步骤3)和5)中，将聚酯液体涂布时涂布机头的压力为50～60N。
作为优选，步骤3)和5)中，聚酯液体的涂布量为4～12g/m2。
作为优选，步骤3)和5)中，烘箱分为三段，需要被烘干的材料依次经过烘箱的每段；其中烘箱的第一段温度为80～90℃；第二段温度为100～120℃；第三段温度为110～120℃。
本发明的第二个目的在于提供上述超高频RFID天线的制作方法。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：上述的超高频RFID天线的制作方法，包括以下步骤：
1)涂布：通过涂布机将树脂液涂布在耐高温耐腐蚀纸的表面；
2)贴合：然后将天线层与耐高温耐腐蚀纸贴合，得到天线半成品；
3)烘干：通过烘箱将天线半成品烘干，使得树脂液固化；
4)蚀刻：在经步骤3)处理的天线半成品的天线层上蚀刻天线图案；
5)绑定芯片：将芯片绑定在天线层上，得到超高频RFID天线。
作为优选，步骤3)中，烘干的温度为80～150℃。
再优选地，步骤3)中，烘干的温度为90～120℃。
本发明的第三个目的在于提供RFID标签。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：RFID标签，包括从上而下依次叠合的离型层、胶黏层和上述的超高频RFID天线。
本发明的超高频RFID天线和RFID标签适用的频段为300-1000MHz，读取距离为1-10m，具有速度快、读取距离远、防碰撞及易碎的功能，适用于物流相关的货柜、托盘追踪等领域
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明超高频RFID天线和RFID标签采用耐高温耐腐蚀纸作为易碎层，耐高温耐腐蚀纸的厚度稳定，耐高温，耐腐蚀、易破坏，适合代替PET膜作为电子标签的天线与绑定芯片的承载易碎基材；
2、本发明的超高频RFID天线和RFID标签制作方法工艺简化，制造效率高；
3、本发明的超高频RFID天线，适宜贴合不同材质的不干胶，得到RFID标签；不干胶上可印刷文字、图案等信息。
附图说明
图1为本发明超高频RFID天线的结构示意图；
图2为本发明RFID标签的结构示意图；
图3为应用实施例中实施例4的频率一致性曲线图；
图4为对比例的频率一致性曲线图。
其中，1、超高频RFID天线；11、天线层；111、芯片；12、树脂层；13、耐高温耐腐蚀纸；131、原纸；132、聚酯；2、离型层；3、胶黏层。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，超高频RFID天线1，包括从上而下依次叠合的天线层11、树脂层12和耐高温耐腐蚀纸13；天线层11上蚀刻有天线图案；天线层11上绑定有芯片111；耐高温耐腐蚀纸13，包括原纸131和聚酯132；聚酯132渗透在原纸131中。
其中，天线层为铝箔或铜箔天线层。
其中，树脂层为环氧树脂层。
其中，原纸的厚度为0.025～0.188mm的格拉辛纸。
其中，耐高温耐腐蚀纸通过以下方法制作得到：
1)备料：选取原纸；
2)过滤：将聚酯液体进行过滤，去除其中的颗粒杂质；
3)涂布：张力30～40N放卷原纸，通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的上表面，然后将原纸放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸半成品；
4)收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤3)得到的耐高温耐腐蚀纸半成品进行收卷；
5)二次涂布：张力30～40N再放卷经步骤4)处理的耐高温耐腐蚀纸半成品，然后通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的下表面后，放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸；
6)二次收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤5)得到的耐高温耐腐蚀纸进行收卷。
耐高温耐腐蚀纸的制作方法，其中步骤3)和5)，将聚酯液体涂布时涂布机头的压力为50～60N；聚酯液体的涂布量为4～12g/m2；烘干时，烘箱分为三段，需要被烘干的材料依次经过烘箱的每段；其中烘箱的第一段温度为80～90℃；第二段温度为100～120℃；第三段温度为110～120℃。
超高频RFID天线的制作方法，包括以下步骤：
1)涂布：通过涂布机将树脂液涂布在耐高温耐腐蚀纸的表面；
2)贴合：然后将天线层与耐高温耐腐蚀纸贴合，得到天线半成品；
3)烘干：通过烘箱在温度为80～150℃的条件下将天线半成品烘干，使得树脂液固化；
4)蚀刻：在经步骤3)处理的天线半成品的天线层上蚀刻天线图案；
5)绑定芯片：将芯片绑定在天线层上，得到超高频RFID天线。
将得到的超高频RFID天线用于制作RFID标签，RFID标签的结构如图2所示，包括从上而下依次叠合的离型层2、胶黏层3和上述的超高频RFID天线1。
实施例1
通过以下步骤制备耐高温耐腐蚀纸：
1)备料：选取格拉辛纸的厚度为0.051mm；
2)过滤：将聚酯液体进行过滤，去除其中的颗粒杂质；
3)涂布：张力30N放卷原纸，通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的上表面，然后将原纸放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸半成品；
4)收卷：在收卷张力为40N的条件下对步骤3)得到的耐高温耐腐蚀纸半成品进行收卷；
5)二次涂布：张力40N再放卷经步骤4)处理的耐高温耐腐蚀纸半成品，然后通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的下表面后，放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸；
6)二次收卷：在收卷张力为40N的条件下对步骤5)得到的耐高温耐腐蚀纸进行收卷。
其中步骤3)和5)，将聚酯液体涂布时涂布机头的压力为60N；聚酯液体的涂布量为10g/m2；烘干时，烘箱分为三段，需要被烘干的材料依次经过烘箱的每段；其中烘箱的第一段温度为80℃；第二段温度为110℃；第三段温度为120℃。
通过实施例1获得的耐高温耐腐蚀纸的厚度为0.054mm，表面张力：45mN/m。
实施例2
通过以下步骤制备耐高温耐腐蚀纸：
1)备料：选取格拉辛纸的厚度为0.071mm；
2)过滤：将聚酯液体进行过滤，去除其中的颗粒杂质；
3)涂布：张力40N放卷原纸，通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的上表面，然后将原纸放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸半成品；
4)收卷：在收卷张力为45N的条件下对步骤3)得到的耐高温耐腐蚀纸半成品进行收卷；
5)二次涂布：张力40N再放卷经步骤4)处理的耐高温耐腐蚀纸半成品，然后通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的下表面后，放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸；
6)二次收卷：在收卷张力为45N的条件下对步骤5)得到的耐高温耐腐蚀纸进行收卷。
耐高温耐腐蚀纸的制作方法，其中步骤3)和5)，将聚酯液体涂布时涂布机头的压力为50N；聚酯液体的涂布量为5g/m2；烘干时，烘箱分为三段，需要被烘干的材料依次经过烘箱的每段；其中烘箱的第一段温度为85℃；第二段温度为120℃；第三段温度为120℃。
通过实施例2获得的耐高温耐腐蚀纸的厚度为0.076mm，表面张力：64mN/m。
实施例3～4
实施例3～4分别采用实施例1～2制备得到的耐高温耐腐蚀纸作为原料，制备超高频RFID天线，参数如表格1所示，制作方法同具体实施方式：
表格1实施例3～4的具体参数
实施例5
将实施例3得到的超高频RFID天线应用于制作RFID标签，RF ID标签的结构如具体实施方式，封装条件：设备:芯片倒封装机；温度：170℃/160℃；时间：13s；压力：0.1mpa；芯片：H3；胶水：A C365；
制得超高频RFID标签共310枚，良品306枚，不良品4枚，成品率98.7％。
不良品即得到的RFID标签无法工作，没有识别效果。
对比例
以对比例作为对比，对比例的结构分别为常规技术中，采用PE T膜作为天线，所得到的RFID标签。
测试实施例5和对比例的RFID标签一致性：测试设备为TagFo rmance lite电子标签量测分析系统，检测在空气介质中的频率，得到频率一致性曲线图，分析两者的频率一致性差。实施例5的频率一致性曲线图如图3所示，对比例的频率一致性曲线图如图4所示。
图中有20条曲线，为对实施例5和对比例各自取20个样，进行的检测结果。
图3中曲线明显、集中，一致性较好，对中心频段在920MHz左右，与通用的对比例对比，在900-940Mhz频段区间载波功率更小，读取性能有所提升。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.超高频RFID天线，其特征在于，包括从上而下依次叠合的天线层、树脂层和耐高温耐腐蚀纸；所述天线层上蚀刻有天线图案；所述天线层上绑定有芯片；所述耐高温耐腐蚀纸，包括原纸和聚酯；所述聚酯渗透在原纸中。
2.如权利要求1所述的超高频RFID天线，其特征在于，所述原纸的厚度为0.025～0.188mm。
3.如权利要求1所述的超高频RFID天线，其特征在于，所述原纸为格拉辛纸。
4.如权利要求1所述的超高频RFID天线，其特征在于，所述的耐高温耐腐蚀纸通过以下方法制作得到：
1)备料：选取原纸；
2)过滤：将聚酯液体进行过滤，去除其中的颗粒杂质；
3)涂布：张力30～40N放卷原纸，通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的上表面，然后将原纸放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸半成品；
4)收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤3)得到的耐高温耐腐蚀纸半成品进行收卷；
5)二次涂布：张力30～40N再放卷经步骤4)处理的耐高温耐腐蚀纸半成品，然后通过涂布机将聚酯液体涂布在原纸的下表面后，放入烘箱中烘干，获得耐高温耐腐蚀纸；
6)二次收卷：在收卷张力为40～50N的条件下对步骤5)得到的耐高温耐腐蚀纸进行收卷。
5.如权利要求4所述的超高频RFID天线，其特征在于：步骤3)和5)中，将聚酯液体涂布时涂布机头的压力为50～60N。
6.如权利要求4所述的超高频RFID天线，其特征在于：步骤3)和5)中，所述聚酯液体的涂布量为4～12g/m2。
7.如权利要求4所述的超高频RFID天线，其特征在于：步骤3)和5)中，所述烘箱分为三段，需要被烘干的材料依次经过烘箱的每段；其中烘箱的第一段温度为80～90℃；第二段温度为100～120℃；第三段温度为110～120℃。
8.如权利要求1所述的超高频RFID天线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)涂布：通过涂布机将树脂液涂布在耐高温耐腐蚀纸的表面；
2)贴合：然后将天线层与耐高温耐腐蚀纸贴合，得到天线半成品；
3)烘干：通过烘箱将天线半成品烘干，使得树脂液固化；
4)蚀刻：在经步骤3)处理的天线半成品的天线层上蚀刻天线图案；
5)绑定芯片：将芯片绑定在天线层上，得到超高频RFID天线。
9.如权利要求8所述的超高频RFID天线的制作方法，其特征在于，步骤3)中，烘干的温度为80～150℃。
10.RFID标签，其特征在于，包括从上而下依次叠合的离型层、胶黏层和如权利要求1～7任一所述的超高频RFID天线。
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