CN107482302A - 一种rfid天线制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RFID天线制作方法，属于RFID天线制作领域，其利用卷对卷运动平台制备RFID天线，该卷对卷运动平台核心装置包括一对间距可调且在工作时具有相对滚动速度的对辊，其中一根辊为图案辊，该图案辊表面设置有与待制备的RFID天线图案对应的凹槽，另一根辊为压力辊，将由基底和导电层复合而成的复合膜送入对辊间，在对辊间具有设定的相对速度且采用设定的压力夹住复合膜的条件下，通过对辊间的机械摩擦力或者切削力使得复合膜表面的导电层得到选择性地去除，和图案辊凹槽部分相应的导电层由于不具备受力条件而得以保留，该被保留的部分即形成所需的RFID天线图案。本发明方法简易高效，成本低廉，而且绿色环保。

Description

一种RFID天线制作方法
技术领域
本发明属于RFID天线制作领域，更具体地，涉及一种基于卷对卷的RFID天线制作方法。
背景技术
随着近年来物联网等技术的发展，射频识别技术(RFID)也得到了极大地运用。RFID技术主要是通过一种读取设备发射电磁波，被测物体接收到该电磁波后会返回相应的信息以供使用。其可以实现对物体的无线快速识别，显著地提高了工业生产效率，使人们的生活更加便捷，在比如仓储、物流、零售、服装、交通、图书馆、航空等领域每年都有着巨大的需求，且有着逐年增长的趋势。
一枚成品RFID主要由芯片、RFID天线及封装和连接材料组成，其中的RFID天线负责接收和发射电磁波，其性能对识别效果有着直接的影响。
目前，制作RFID天线的方法主要有蚀刻法、印刷法和电镀法。蚀刻法是先将金属箔层覆在PET等基底上后，在上面印刷抗蚀油墨后进行蚀刻，或者在上面涂布光敏抗蚀膜，再结合相应的掩膜进行曝光及显影腐蚀，最终得到需要的天线图案；印刷法是采用丝网印刷、凹版印刷等方式直接将导电油墨按照天线设计的图案印刷在基材表面；电镀法是先在基底上印刷一层薄的起催化作用的呈天线形状的导电油墨，经电镀工艺，直至形成厚度合适的金属导线，即为RFID天线。但是，上述这些方法都存在一些缺陷，比如蚀刻法和电镀法的工艺复杂，且会产生含有金属和化学物质的废液，间接成本较高；印刷法中，目前而言银导电油墨的性能最好，但是成本一直高居不下，且导电油墨中的树脂和金属颗粒分离回收较困难。
也有其他的一些方法，例如线圈绕式法，在绕式工具上绕线圈并进行固定，按照不同的频率要求，绕制一定的匝数，但是其生产效率低，成本高，且不耐弯折；还有布线法，利用超声探头直接对0.015m的铜丝进行热熔，在载体上根据需要焊压出所需天线形状，这种方法工程复杂，成本高，效率低。
因此，需要开发一种新型的RFID天线制作方法，要求其工艺方法简单高效，成本低廉，而且绿色环保。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于卷对卷工艺的RFID天线制作方法，其目的在于，采用图案辊和压力辊配合作用选择性擦除导电层，从而获得所需天线图案，本发明方法简易高效，成本低廉，而且绿色环保。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种利用卷对卷工艺制作RFID天线的方法，将整个工艺利用卷对卷运动平台来实现，核心为一对间距可调的且具有相对运动速度的对辊，其中一根辊表面有对应RFID天线图案的凹槽，称为图案辊，另一根辊为压力辊，输送过来的材料为由基底和导电层复合而成的薄膜，称为复合膜，在对辊间具有一定相对速度且设定的压力夹住复合膜的情况下，通过机械的摩擦力或者切削力使得复合膜表面的导电层得到选择性地去除，和图案辊凹槽部分相应的导电层由于不具备受力条件而得以保留，即为需要的RFID天线图案。
优选地，本发明中的复合膜由基底和导电层构成，中间可以有一层胶黏层以利于导电层紧密粘附于基底之上。
优选地，复合膜的基底可以是聚对苯二甲酸类塑料(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚亚酰胺(PI)等薄膜。实质上，也不限于上述塑料薄膜，只要是具有一定的强度，能够承载被承载物，在实际工作中不发生变形的薄膜材料均可。
优选地，复合膜的导电层可以是铝箔或者铜箔，实质上，只要是具有良好的导电性，适合作为RFID天线的材料均可。
优选地，压力辊可以是砂轮或者铣刀，也可以直接将砂纸固定于辊的表面，只要是能起到一定的摩擦力或者切削力作用均可。
优选地，图案辊可以是直接外表面加工有对应RFID天线凹槽的辊，也可以先制作出相应的套筒，再将套筒固定在圆柱辊筒上。
另外，对于基底两侧均有电路的RFID天线，可以先利用两个基底分别按照本工艺制作出两侧的电路，然后将两侧的基底层合在一起，最后将两侧电路连通，从而形成完整的RFID天线。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)使用卷对卷平台来加工RFID天线，可以连续生产，选择性去除不需要的导电层部分，就可以得到较高的生产速率；
(2)不需要银导电油墨等昂贵的原材料，同时相比最常用的蚀刻工艺，省去了处理废液等的间接成本，其成本低廉；整个加工过程中不会产生含酸碱或金属元素的废液，是一种绿色环保工艺。
附图说明
图1是按照本发明实施例方法加工RFID天线的工艺示意图，其中，1为输入的复合膜，2和3组成加工RFID天线的对辊，2为压力辊，3为图案辊，4为加工后的RFID天线图案；
图2是本发明实施例中图案辊的两种结构，图2(a)为图案辊外表面直接加工有对应RFID天线图案的凹槽，其为一体式图案辊，图2(b)中图案辊为套筒固定在圆柱辊筒上形成的，套筒外表面制备有对应RFID天线图案的凹槽，其为套筒式图案辊，其中，1为圆柱辊筒，2为套筒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种利用卷对卷工艺制作RFID天线的方法，将整个工艺利用卷对卷运动平台来实现，卷对卷运动运动平台核心为一对间距可调的且具有相对运动速度的对辊，其中一根辊表面有对应RFID天线图案的凹槽，称为图案辊，另一根辊为压力辊，输送过来的材料为由基底和导电层复合而成的薄膜，称为复合膜。在对辊间具有一定相对速度且设定的压力夹住复合膜的情况下，通过机械的摩擦力或者切削力使得复合膜表面的导电层得到选择性地去除，和图案辊凹槽部分相应的导电层由于不具备受力条件而得以保留，即为需要的RFID天线图案。
图1是按照本发明实施例方法加工RFID天线的工艺示意图，其中，1为输入的复合膜，2和3组成加工RFID天线的对辊，2为压力辊，3为图案辊，4为加工后的RFID天线图案。
结合图1可知，该方法将整个工艺利用卷对卷运用平台来实现，核心为一对间距可调的且具有相对运动速度的对辊，即2和3，其中辊2为压力辊，3为图案辊，图案辊表面有对应RFID天线图案的凹槽。
输送过来的材料1为由基底和导电层复合而成的薄膜，成为复合膜，在对辊间具有一定相对速度且合适压力夹住复合膜的情况下，通过机械的摩擦力或者切削力使得复合膜表面的导电层得到选择性地去除，和图案辊凹槽部分相应的导电层由于不具备受力条件而得以保留，即为需要的RFID天线。
图1中，v表示复合膜的传送方向，在实际工程实践中，该复合膜可以做成卷材，根据实际需要放卷。
本发明中的复合膜由基底和导电层构成，中间也可以设置一层胶黏层以利于导电层紧密粘附于基底之上。
复合膜的基底可以是聚对苯二甲酸类塑料(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚亚酰胺(PI)等薄膜，实质上，也不限于上述塑料薄膜，只要是具有一定的强度，能够承载被承载物，在实际工作中不发生变形的薄膜材料均可。
复合膜的导电层可以是铝箔或者铜箔，实质上，只要是具有良好的导电性，适合作为RFID天线的材料均可。
本发明中，压力辊可以是砂轮或者铣刀，也可以直接将砂纸固定于辊的表面，只要是能起到一定的摩擦力或者切削力作用均可。
本发明中，如图2(a),图案辊可以直接通过激光等方式在圆柱形辊上加工出对应RFID天线的凹槽，可以称为一体式；如图2(b)，也可以先加工出一个具有凹槽的套筒，图中2，再将套筒固定在普通的圆柱辊，图中1上，从而在需要制作不同形状的RFID天线时只需更换不同的套筒即可，可以称为套筒式。
本发明中的对辊间距设置为可调，从而方便调节压力辊施加在导电层上的力的大小，以调整生成天线的效果；辊间的相对转动速度也是保证天线生成的一种方式。
另外，对于基底两侧均有电路的RFID天线，可以先利用两个基底分别按照本工艺制作出两侧的电路，然后将两侧的基底层合在一起，最后将两侧电路连通，从而形成完整的RFID天线。
本发明中的“卷对卷运动平台”包括多对小型主动或者被动的辊筒，和一对相对运动的对辊。卷对卷英文名是Roll to Roll，国内一般简称R2R，主要是针对薄膜类材料加工的装置，通过辊筒的主动或被动转动，来实现对材料的一种高效、低成本的加工方式。有学者(Sukang Bae,Hyeongkeun Kim,Youngbin Lee,et al.Roll-to-roll production of30-inch graphene films for transparent electrodes[J].Nature Nanotechnology,2010,5:5574–578.)利用这种方式来制作石墨烯电极，也有学者(Krebs F C,Gevorgyan SA,Alstrup J.A roll-to-roll process to flexible polymer solar cells:modelstudies,manufacture and operational stability studies[J].Journal of MaterialsChemistry,2009,19(30):5442-5451.)用来制作太阳能电池。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种RFID天线制作方法，其特征在于，利用卷对卷运动平台制备RFID天线，该卷对卷运动平台核心装置包括一对间距可调且在工作时具有相对滚动速度的对辊，其中一根辊为图案辊，该图案辊表面设置有与待制备的RFID天线图案对应的凹槽，另一根辊为压力辊，
将由基底和导电层复合而成的复合膜送入对辊间，在对辊间具有设定的相对速度且采用设定的压力夹住复合膜的条件下，通过对辊间的机械摩擦力或者切削力使得复合膜表面的导电层得到选择性地去除，和图案辊凹槽部分相应的导电层由于不具备受力条件而得以保留，该被保留的部分即形成所需的RFID天线图案。
2.如权利要求1所述的RFID天线制作方法，其特征在于，所述压力辊为砂轮或者铣刀。
3.如权利要求1所述的RFID天线制作方法，其特征在于，所述压力辊为砂纸固定于辊轴表面而形成。
4.如权利要求1-3之一所述的RFID天线制作方法，其特征在于，所述图案辊外表面直接加工有对应RFID天线图案的凹槽。
5.如权利要求1-3之一所述的RFID天线制作方法，其特征在于，所述图案辊为套筒固定在圆柱辊筒上形成的，所述套筒外表面制备有对应RFID天线图案的凹槽。
6.如权利要求4或者5所述的方法，其特征在于，复合膜的导电层为铝箔或者铜箔，
复合膜的基底材质选自聚对苯二甲酸类塑料、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚亚酰胺。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，复合膜的基底和导电层间设置有一层胶黏层，以用于导电层紧密粘附于基底之上。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1985552B (zh) * 2004-04-28 2012-09-05 大日本印刷株式会社 用于非接触型数据载体的导电元件及其制造方法和装置
CN102884542A (zh) * 2010-05-07 2013-01-16 伽利略真空系统股份公司（清算中） 用于制造天线的方法和系统
CN104002543A (zh) * 2014-05-09 2014-08-27 东莞长安至专光栅印刷厂 局部光学效果图案光学辊总成及局部光学片材制作方法
CN106004194A (zh) * 2016-05-13 2016-10-12 华中科技大学 一种表面图案化方法及具有图案的产品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1985552B (zh) * 2004-04-28 2012-09-05 大日本印刷株式会社 用于非接触型数据载体的导电元件及其制造方法和装置
CN102884542A (zh) * 2010-05-07 2013-01-16 伽利略真空系统股份公司（清算中） 用于制造天线的方法和系统
CN104002543A (zh) * 2014-05-09 2014-08-27 东莞长安至专光栅印刷厂 局部光学效果图案光学辊总成及局部光学片材制作方法
CN106004194A (zh) * 2016-05-13 2016-10-12 华中科技大学 一种表面图案化方法及具有图案的产品

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MINHUN JUNG等: "All-Printed and Roll-to-Roll-Printable 13.56-MHz-Operated 1-bit RF Tag on Plastic Foils", 《IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES》 *
SUKANG BAE等: "Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes", 《NATURE NANOTECHNOLOGY LETTERS》 *

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