CN107832825A - 耦合射频识别标签及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种耦合射频识别标签，包括：RFID芯片；环形天线，与所述RFID芯片电连接；导体图案,靠近并且与所述环形天线耦合设置。通过设置具有信号放大功能的导体图案，可加强天线的射频性能，使该耦合射频识别标签在被读写器识别时，更加稳定，并且其识别距离更远。

Description

耦合射频识别标签及其制作方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种耦合射频识别标签及其制作方法。
背景技术
现在RFID的柔性电子标签一般都采用Flip-Chip倒封装工艺，Flip Chip既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术.早在30年前IBM公司已研发使用了这项技术。但直到近几年来，Flip-Chip已成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。
今天，Flip-Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。同时，Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠支持。以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全(TAB)。FC则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连.硅片直接以倒扣方式安装到基材上从硅片向四周引出I/O，互联的长度大大缩短，减小了RC延迟，有效地提高了电性能.显然，这种芯片互连方式能提供更高的I/O密度.倒装占有面积几乎与芯片大小一致.在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。
Flip chip又称倒装片，是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转佳热利用熔融的锡铅球与陶瓷机板相结合此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流，当前主要应用于高时脉的CPU及Chipset等产品为主。与COB相比，该封装形式的芯片结构和I/O端(锡球)方向朝下，由于I/O引出端分布于整个芯片表面，故在封装密度和处理速度上Flipchip已达到顶峰，特别是它可以采用类似SMT技术的手段来加工，因此是芯片封装技术及高密度安装的最终方向。
因为RFID产品Flip-Chip封装工艺过程中，是需要将芯片与基材(天线)部分相连接，连接过程中是需要由胶水粘接固定芯片与基材之间的可靠性，目前市面上封装常使用的则是ACP(各向异性导电胶水/导电胶带)这些胶水都几乎有共同的特性，为了缩短胶水的固化时间，一般都会选择提升温度的做法来实现，举例市面上德国Delo265的胶水常用的参数为180摄氏度8秒左右，这也就意味着，跟芯片连接的基材(天线)需要耐180度左右的高温，正是因为如此，目前市面上现在的基材(天线)材料选型都会选用耐高温，加温后不易形变的材料，这也注定着材料成本的上升，材料的成本与其面积是精密关联的，而且这也会造成整个RFID标签成本的上升。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电子标签制造成本过高所带来的缺陷。
为此，提供一种耦合射频识别标签，包括：
RFID芯片；
环形天线，与所述RFID芯片电连接；
导体图案,靠近并且与所述环形天线耦合设置。
优选的，所述导体图案为直线型天线或者曲线型天线。
优选的，所述导体图案呈凹形设置，所述环形天线在竖直面上位于所述导体图案内。
优选的，所述的RFID芯片与所述环形天线之间通过导电胶连接；或者所述的RFID芯片的引脚通过电连接的方式与环形天线进行连接。
优选的，所述环形天线为圆形、长方形、以及不规则形状中的任意一种可闭环的形状。
本发明还提供了一种用于制作上述的耦合射频识别标签的方法，其特征是，包括：
将环形天线与RFID芯片电连接；
制作导体图案，并将导体图案靠近并且耦合设置于所述环形天线上。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的耦合射频识别标签，其工作原理为：RFID芯片与环形天线进行电连接，形成射频功能的电路，在此基础之上用一个具有信号放大功能的导体图案(可以为金属天线)靠近环形天线(此时不需要用金属连接)去获得能量耦合传递给环形天线,环形天线再传递给RFID芯片；反向通讯传递数据也是如此，RFID芯片通过环形天线直接获得能量，或者导体图案传给环形天线再传给RFID芯片，讯号为RFID芯片传给环形天线,环形天线再耦合方式传给导体图案，最终导体图案发给读写器。可见，通过设置导体图案，可加强天线的射频性能，使该耦合射频识别标签在被读写器识别时，更加稳定，并且其识别距离更远。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为耦合射频识别标签的结构示意图；
图2为天线的结构示意图；
图3为导体图案的结构示意图；
图4为没有与导体图案结合的天线的频段与其读取距离的关系图；
图5为与导体图案结合的天线的频段与其读取距离的关系图。
1、RFID芯片；2、天线；3、导体图案。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的耦合射频识别标签，包括：RFID芯片1；环形天线2，与所述RFID芯片1电连接；导体图案3,靠近并且与所述环形天线2耦合设置。本发明提供的耦合射频识别标签，其工作原理为：RFID芯片1与环形天线2进行电连接，形成射频功能的电路，在此基础之上用一个具有信号放大功能的导体图案3(可以为金属天线)靠近环形天线2(此时不需要用金属连接)去获得能量耦合传递给环形天线2,环形天线2再传递给RFID芯片1；反向通讯传递数据也是如此，RFID芯片1通过环形天线2直接获得能量，或者导体图案3传给环形天线2再传给RFID芯片1，讯号为RFID芯片1传给环形天线2,环形天线2再耦合方式传给导体图案3，最终导体图案3发给读写器。可见，通过设置导体图案，可加强天线的射频性能，使该耦合射频识别标签在被读写器识别时，更加稳定，并且其识别距离更远。
其中，所述导体图案3为直线型天线或者曲线型天线。或者，所述导体图案3呈凹形设置，所述环形天线2在竖直面上位于所述导体图案3内。
其中该导体图案3通过采用印刷、蚀刻、电镀和冲切中的一种工艺或多种工艺制作而成。如图3所示，导体图案3可设置为以上任意一种形状。该导体图案3可以根据特定的产品生产成为特定的形状，并且可直接贴附于产品之上，然后将天线2在竖直面上位于所述导体图案3内，使该产品具有其独特的预设信息。
在一个实施例中，如图2所示，天线2为圆形、长方形、十字形、以及不规则形状中的任意一种可闭环的形状。
RFID芯片3与所述天线2之间设置有金属丝，或者RFID芯片3与所述天线2之间有导电胶，RFID芯片3的引脚通过所述的金属丝或者导电胶与天线2电连接，完成信息的传递。
在实际使用过程中，导体图案3与天线2不处于同一水平面。导体图案3在商品出厂前，可由印刷或者包装厂家在做产品包装或者印刷的时候就将导体图案3内置、印刷、粘贴在物品上(不需要额外增加太多的成本，甚至是0成本)在物品需要进行使用RFID技术实现商品防伪或者产品追溯时，只需要再原有的产品上，粘贴上小的天线2即可实现产品远距离识别，多产品识别功能。
如图4所示，为没有与导体图案3相结合的天线2的射频识别距离，其在915MHz频段下固定参数读取距离为2.64米。
如图5所示，为与导体图案3相结合的天线2的射频识别距离，其在915MHz频段下固定参数读取距离为3.42米。
从以上的验证及测试结果可以明显看出环路设计与导电性能的图案相结合后可以获得很好的性能参数，识别距离从原来的2.64米提升到3.42米，而在成本上这种形式相比传统RFID电子标签成本要节约1/2以上(成本核算基于同等尺寸的RFID天线2产品与本发明的产品面积成本比较，在产能则会提高3倍以上)。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种耦合射频识别标签，其特征是，包括：
RFID芯片(1)；
环形天线(2)，与所述RFID芯片(1)电连接；
导体图案(3),靠近并且与所述环形天线(2)耦合设置。
2.根据权利要求1所述的耦合射频识别标签，其特征是：所述导体图案(3)为直线型天线或者曲线型天线。
3.根据权利要求1所述的耦合射频识别标签，其特征是：所述导体图案(3)呈凹形设置，所述环形天线(2)在竖直面上位于所述导体图案(3)内。
4.根据权利要求1所述的耦合射频识别标签，其特征是：所述的RFID芯片(1)与所述环形天线(2)之间通过导电胶连接；或者所述的RFID芯片(1)的引脚通过电连接的方式与环形天线(2)进行连接。
5.根据权利要求1所述的耦合射频识别标签，其特征是：所述环形天线(2)为圆形、长方形、以及不规则形状中的任意一种可闭环的形状。
6.一种用于制作如权利要求1所述的耦合射频识别标签的方法，其特征是，包括：
将环形天线(2)与RFID芯片(1)电连接；
制作导体图案(3)，并将导体图案(3)靠近并且耦合设置于所述环形天线(2)上。
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