CN109146042A - 一种rfid洗涤标签的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种RFID洗涤标签的制作方法，包括以下步骤：提供RFID芯片，将所述RFID芯片绑定在PCB上，然后采用黑胶对所述RFID芯片进行封装，制备COB；提供布料基材，在所述布料基材上沉积胶膜，制备复合基材；采用电脑绣花机在所述复合基材的胶膜面缝合金属线，得到RFID天线；在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶，采用SMT贴装工艺对所述COB进行贴装；在贴装所述COB的复合基材上覆上所述复合基材，且使得两层所述复合基材的胶膜面相对设置，依次经过超声压合、加热层压、超声分切后得到RFID洗涤标签。
Description
技术领域
本发明属于洗涤标签技术领域，尤其涉及一种RFID洗涤标签的制作方法。
背景技术
洗涤标签主要用于洗衣行业的追踪，查收织物洗涤情况等，有利于洗涤行业规范其工作，也有利于消费者能够更加便利可靠的使用织物。目前，酒店、医院、浴场及专业的洗涤公司正面临每年都要处理成千上万件的织物的交接、洗涤、熨烫、整理、储藏等工序，如何有效地跟踪管理每一件织物的洗涤过程、洗涤次数、库存状态和织物有效归类等是一个极大的挑战。RFID(无线射频识别，俗称电子标签)技术的引入，使得用户的洗衣管理变得更为透明，且提高了工作效率，解决了以往无法通过其他技术可以实现的管理顽症，如：大批量的待洗织物统计、交接。
现有的RFID洗涤标签采用无纺布或尼龙布作为基材，金属线穿管之后直接缝纫在基材上；RFID芯片采用IC封装工艺，并通过融胶贴合在基材上，通过激光分切实现批量生产。但是，采用该方法制作的RFID洗涤标签，由于产品为单面基材，穿管的金属线暴露在外，芯片用粘胶工艺贴合，在洗涤应用时，易出现脱线、分层等现象，导致产品失效，影响使用寿命。此外，该方法批量生产时，现有产品工序多，并且需要应用专用电脑绣花设备、专用线材穿管设备、专用芯片封装工艺、专用热熔压合设备、专用激光分切设备等非标机器设备，导致生产线投资大，产品生产周期长，成本高，严重制约了行业推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RFID洗涤标签的制作方法，旨在解决现有方法制作的RFID洗涤标签使用寿命短、成本高、生产周期长的问题。
本发明是这样实现的，一种RFID洗涤标签的制作方法，包括以下步骤：
提供RFID芯片，将所述RFID芯片绑定在PCB上，然后采用黑胶对所述RFID芯片进行封装，制备COB；
提供布料基材，在所述布料基材上沉积胶膜，制备复合基材；
采用电脑绣花机在所述复合基材的胶膜面缝合金属线，得到RFID天线；
在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶，采用SMT贴装工艺对所述COB进行贴装；
在贴装所述COB的复合基材上覆上所述复合基材，且使得两层所述复合基材的胶膜面相对设置，依次经过超声压合、加热层压、超声分切后得到RFID洗涤标签。
以及，一种上述方法制作的RFID洗涤标签。
本发明提供的RFID洗涤标签的制作方法，具有以下优点：
首先，本发明采用黑胶作为RFID芯片的封装胶，使得RFID洗涤标签可以耐受更高、更宽的工作温度范围，具有更好的耐酸碱腐蚀性能，从而可以满足复杂的洗涤环境要求。同时，本发明采用所述复合基材作为包裹密封所述RFID天线和所述COB的基材，一方面，所述胶膜可以有效提高耐酸碱性能，提高RFID洗涤标签的洗涤性能和使用寿命；另一方面，将胶膜贴合后，经超声压合、加热层压可以充分实现胶膜的融合，防止溶剂分子(包括水分子、酸碱溶剂等)等的渗入，进一步提高RFID洗涤标签的洗涤性能和使用寿命。
其次，本发明提供的RFID洗涤标签的制作方法，在贴装所述COB的复合基材上再覆上所述复合基材，经过超声压合、加热层压形成双面基材结构，能够将所述RFID天线和所述COB完全密封包裹在基材内，在洗涤应用时，所述RFID天线和所述COB不易脱落或脱线，以上关键核心部分不与各种化学溶剂接触，从而避免所述COB和所述RFID天线受到腐蚀，有效提高了产品工作寿命。
再次，本发明采用COB工艺进行封装，与采用IC封装工艺相比较，不需要专门的IC封装设备、高要求的技术人员，不仅设备投入低，生产周期短，质量控制简单，工艺应用非常成熟，技术门槛底，而且适合大小批量生产(IC封装工艺技术门槛非常高，只适合大批量生产)。本发明在制作RFID天线和成品组装过程中，成熟相对工艺，工艺难度及技术风险低，进而能大大降低产品成本。
鉴于本发明RFID洗涤标签制作方法具有的上述特征，所述RFID洗涤标签，具有使用寿命长、成本低、生产周期短的优点。具体的，所述RFID洗涤标签可写操作温度在-20～+80℃；洗涤承受温度可高达130℃，且在此温度条件下的洗涤时间可达60min；消毒承受温度可高达150℃，且在此温度条件下的消毒时间可达50min；干燥承受温度可高达180℃，且在此温度条件下的干燥时间可达40min；熨烫承受温度可高达200℃，且在此温度条件下的熨烫时间可达1min；脱水承受压力可高达60bars。所述RFID洗涤标签呃循环使用次数大于200次，储存寿命大于3年，且其采用6C测试仪的读写距离可达5m以上(＞5m)，采用摩托罗拉手持机的读写距离可达4m以上(＞4m)。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，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。
本发明实施例提供了一种RFID洗涤标签的制作方法，包括以下步骤：
S01.提供RFID芯片，将所述RFID芯片绑定在PCB上，然后采用黑胶对所述RFID芯片进行封装，制备COB(板上芯片)；
S02.提供布料基材，在所述布料基材上沉积胶膜，制备复合基材；
S03.采用电脑绣花机在所述复合基材的胶膜面缝合金属线，得到RFID天线；
S04.在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶，采用SMT(表面组装技术或表面贴装技术)贴装工艺对所述COB进行贴装；
S05.在贴装所述COB的复合基材上覆上所述复合基材，且使得两层所述复合基材的胶膜面相对设置，依次经过超声压合、加热层压、超声分切后得到RFID洗涤标签。
具体的，上述步骤S01中，提供的所述RFID芯片没有明确的要求，可根据实际需要如客户要求定制，具体包括但不限于型号为NXP U Code 7。将所述RFID芯片绑定在PCB上，具体的，按照绑定设计图，将各绑线在RFID芯片和PCB上的两个焊点连接起来，使其达到电气与机械连接。进一步的，采用黑胶对所述RFID芯片进行封装。本发明实施例中，所述黑胶为双组份聚氨酯灌封胶，含有聚酯多元醇、聚氧化丙烯三醇、聚氧丙烯甘油醚、阻燃剂、异氰酸酯、环氧氯丙烷成分，具有机械强度高、耐洗涤液气腐蚀性好、能长时间承受200℃高温、与PCB表面结构牢固等优点，从而能赋予最终得到的RFID洗涤标签可以更高、更宽的工作温度范围，更好的耐酸碱腐蚀性能，从而可以满足复杂的洗涤环境要求。其中，所述黑胶中的多元醇是指含有两个或两个以上醇羟基的有机醇。当然，应当理解，所述黑胶还可以含有抗氧剂等功能助剂。应当注意，本发明实施例中，所述黑胶为绝缘胶。
作为一个具体优选实施例，所述制备COB的步骤包括：
S011.提供PCB，对所述PCB进行清洁处理；
S012.在干净的所述PCB上滴粘结胶，将所述RFID芯片粘贴；
S013.将粘贴所述RFID芯片后的样品进行烘干处理后绑定，然后采用黑胶进行封胶处理，得到COB。
具体的，上述步骤S011中，所述PCB为双面镀金的PCB，具体没有明确的限定。对所述PCB进行清洁处理，提高RFID芯片的附着力，以提高绑定的品质。具体的，清洗处理包括简单的清洗处理和清理处理，所述清洗处理去除所述PCB板上的可见污渍。但经过清洗处理后的PCB板，仍然可能含有油污或氧化层等物质，此处，需要将其清理干净。具体的，可采用毛刷刷洗干净或用气枪吹净后，才能进行后续操作。特别是对于防静电要求严格的产品，需要采用离子吹尘机进行清理。
上述步骤S012中，在干净的所述PCB上滴粘结胶，将所述RFID芯片粘贴。该步骤的目的在于，防止产品在后续传递和绑线过程中RFID芯片脱落。具体的，滴粘结胶优选采用针式转移，即采用针从容器里取少量粘结剂后，点涂在PCB板上。将所述RFID芯片粘贴，优选采用真空吸笔进行。优选的滴胶、粘结方法，可以更好地提高RFID芯片在PCB板上的粘结效果，同时，不会影响后续的绑定操作。
上述步骤S013中，将粘贴所述RFID芯片后的样品进行烘干处理后绑定。其中，烘干处理可以进一步固定所述RFID芯片，以防止脱落。优选的，所述烘干处理的温度为85-115℃，时间为35-45min，具体优选为100℃烘烤40min。所述绑定可以采用常规的方法实现。
进一步的，采用黑胶进行封胶处理，将所述RFID芯片包覆。优选的，所述封胶处理采用压力注射法，从而形成封装更为完整、密实的COB。进一步的，所述封胶处理完成后，在干燥烘箱内，于125-155℃条件下固化处理，具体的，固化条件为140℃条件下固化60min。
当然，本发明实施例在制备COB的过程中，为了检测产品工艺效果，避免浪费材料和时间，可以在绑定完成后进行初测，以检查是否有绑错、少绑、满绑、拉力及芯片工作不正常等现象；进一步在封胶后进行复测，以提高后续组装产品的良率。
上述步骤S02中，所述布料基材可以采用常规的耐洗耐磨布料，为了便于大批量生产，可以采用全幅布料进行操作，待后续工艺完成后，再进行分切。为了提高RFID洗涤标签的洗涤性能(耐酸碱和耐高温)，本发明实施例在所述布料基材上沉积胶膜制备复合基材，沉积方法包括但不限于涂布。优选的，所述胶膜为TPU(热塑性聚氨酯弹性体)胶膜和/或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)胶膜。优选的所述胶膜具有优异的耐酸、耐碱性能，且与所述布料基材复合后，能够将所述RFID天线和所述COM包裹严密，有效防止水、氧、化学试剂等的渗透，提高RFID洗涤标签的使用寿命。
上述步骤S03中，采用电脑绣花机在所述复合基材的胶膜面缝合金属线，使所述金属线牢固地缝合在所述复合基材的胶膜面。所述金属线的走线根据设定形状进行，本发明实施例不作严格限定。
缝合完所述金属线后，可对基材进行分切处理。
上述步骤S04中，在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶，以便固定所述COB。此处，点胶采用的胶为绝缘胶。进一步的，采用SMT贴装工艺对所述COB进行贴装。所述SMT贴装工艺可以采用常规的SMT贴装工艺实现。
优选的，所述RFID天线的金属线和所述COB之间的距离≤1mm。由此，可以保证所述RFID洗涤标签的灵敏度。若所述RFID天线的金属线和所述COB之间的距离超过此范围，则所述RFID天线的灵敏度降低，无法有效接收来自所述COB的信号，导致读写距离缩短。
上述步骤S05中，在贴装所述COB的复合基材上覆上所述复合基材，方式可以采用以下两种方式。第一种方式为：在缝合金线和贴装COB时，预留空白的复合基材；然后在步骤S05中，将预留的空白复合基材直接覆在贴装有所述COB的复合基材上。第二种方式为：在缝合金线和贴装COB时不必预留空白的复合基材，直接采用全新的复合基材，覆在贴装有所述COB的复合基材上。优选的，采用第一种方式实现。当然，应当注意的是，覆上所述复合基材后，两层所述复合基材的胶膜面相对设置，便于胶膜融合，以实现对所述COB的密封。
进一步的，依次经过超声压合、加热层压，使所述胶膜融合在一起。作为一个优选实施例，所述超声压合的超声频率为20KHz～80KHz，压力1MPa～10MPa。本发明实施例中，当所述超声频率过高或过低时，均无法使胶膜分子产生热共振，不能使其完全黏合在一起。若超声压合过程中压力过低，不能给胶膜一定初始压力，易出现胶膜分层不良；若超声压合过程中压力过大，会导致表面基材破损，COB露出产品表面。作为另一个优选实施例，所述加热层压的温度为120℃～220℃，压力为5MPa～50MPa。若所述加热层压压力和温度过低，无法使胶膜充分融合在一起，导致面层和底层材料结合力不够出现分层；若所述加热层压压力和温度过高，会使胶膜液化，被挤出基材，出现胶料过少导致面层和底层材料结合力不够现象，并失去面料性能。
最后，经过超声分切后，得到使用寿命长的RFID洗涤标签。
相应的，本发明实施例还提供了一种上述方法制作的RFID洗涤标签。
本发明实施例提供的RFID洗涤标签的制作方法，具有以下优点：
首先，本发明实施例采用黑胶作为RFID芯片的封装胶，使得RFID洗涤标签可以耐受更高、更宽的工作温度范围，具有更好的耐酸碱腐蚀性能，从而可以满足复杂的洗涤环境要求。同时，本发明实施例采用所述复合基材作为包裹密封所述RFID天线和所述COB的基材，一方面，所述胶膜可以有效提高耐酸碱性能，提高RFID洗涤标签的洗涤性能和使用寿命；另一方面，将胶膜贴合后，经超声压合、加热层压可以充分实现胶膜的融合，防止溶剂分子(包括水分子、酸碱溶剂等)等的渗入，进一步提高RFID洗涤标签的洗涤性能和使用寿命。
其次，本发明实施例提供的RFID洗涤标签的制作方法，在贴装所述COB的复合基材上再覆上所述复合基材，经过超声压合、加热层压形成双面基材结构，能够将所述RFID天线和所述COB完全密封包裹在基材内，在洗涤应用时，所述RFID天线和所述COB不易脱落或脱线，以上关键核心部分不与各种化学溶剂接触，从而避免所述COB和所述RFID天线受到腐蚀，有效提高了产品工作寿命。
再次，本发明实施例采用COB工艺进行封装，与采用IC封装工艺相比较，不需要专门的IC封装设备、高要求的技术人员，不仅设备投入低，生产周期短，质量控制简单，工艺应用非常成熟，技术门槛底，而且适合大小批量生产(IC封装工艺技术门槛非常高，只适合大批量生产)。本发明实施例在制作RFID天线和成品组装过程中，成熟相对工艺，工艺难度及技术风险低，进而能大大降低产品成本。
鉴于本发明实施例RFID洗涤标签制作方法具有的上述特征，所述RFID洗涤标签，具有使用寿命长、成本低、生产周期短的优点。具体的，所述RFID洗涤标签可写操作温度在-20～+80℃；洗涤承受温度可高达130℃，且在此温度条件下的洗涤时间可达60min；消毒承受温度可高达150℃，且在此温度条件下的消毒时间可达50min；干燥承受温度可高达180℃，且在此温度条件下的干燥时间可达40min；熨烫承受温度可高达200℃，且在此温度条件下的熨烫时间可达1min；脱水承受压力可高达60bars。所述RFID洗涤标签呃循环使用次数大于200次，储存寿命大于3年，且其采用6C测试仪的读写距离可达5m以上(＞5m)，采用摩托罗拉手持机的读写距离可达4m以上(＞4m)。
以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供RFID芯片，将所述RFID芯片绑定在PCB上，然后采用黑胶对所述RFID芯片进行封装，制备COB；
提供布料基材，在所述布料基材上沉积胶膜，制备复合基材；
采用电脑绣花机在所述复合基材的胶膜面缝合金属线，得到RFID天线；
在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶，采用SMT贴装工艺对所述COB进行贴装；
在贴装所述COB的复合基材上覆上所述复合基材，且使得两层所述复合基材的胶膜面相对设置，依次经过超声压合、加热层压、超声分切后得到RFID洗涤标签。
2.如权利要求1所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述制备复合基材的步骤中，所述胶膜为TPU胶膜和/或EVA胶膜。
3.如权利要求1所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述超声压合的超声频率为20KHz～80KHz，压力1MPa～10MPa。
4.如权利要求1所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述加热层压的温度为120℃～220℃，压力为5MPa～50MPa。
5.如权利要求1所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述在所述复合基材缝合有金属线的胶膜面点胶的步骤中，点胶采用的胶为绝缘胶。
6.如权利要求1-5任一所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述制备COB的步骤包括：
提供PCB，对所述PCB进行清洁处理；
在干净的所述PCB上滴粘结胶，将所述RFID芯片粘贴；
将粘贴所述RFID芯片后的样品进行烘干处理后绑定，然后采用黑胶进行封胶处理，得到COB。
7.如权利要求6所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述烘干处理的温度为85-115℃，时间为35-45min。
8.如权利要求6所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述封胶处理采用压力注射法。
9.如权利要求6所述的RFID洗涤标签的制作方法，其特征在于，所述封胶处理完成后，在干燥烘箱内，于125-155℃条件下固化处理。
10.一种如权利要求1-9任一所述方法制作的RFID洗涤标签。
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