CN109167164A - 一种天线制备方法及rfid标签读写器天线 - Google Patents

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施剑皓
李耀
王海平
杨欢
焦旦
汤经纬
张婕
孙俊峰
蒋纪齐
葛伟新
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Jiangsu Grace Flex Electronics Co Ltd
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    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Abstract

本发明涉及射频识别领域，具体而言涉及一种天线制备方法及采用该方法制备的RFID标签读写器天线；本天线制备方法包括：对天线图案进行制版；以及将所述天线图案通过导电浆料进行丝网印刷；本天线制备方法能够通过印刷的方式制备能够传输数据的天线，进而降低生产成本实现大批量生产。

Description

一种天线制备方法及RFID标签读写器天线
技术领域
本发明涉及射频识别领域，具体而言涉及一种天线制备方法及RFID标签读写器天线。
背景技术
射频识别技术是无线通信技术的一种，它利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关数据，它通常用标签来标识某个物体，标签上携带有关于这个物体的数据信息，以发射无线电波的方式将这些数据传送给附近的读写器，从而达到以识别为目的的双向通信。
射频标签是由天线，耦合元件及芯片组成的，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。读写器也是由天线，耦合元件及芯片组成，它主要负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号。天线的设计对读写器的工作性能来说非常重要，通常情况下，射频标签读写设备应根据射频标签的读写要求以及应用需求情况来设计天线。随着射频识别技术的发展，射频标签读写设备也形成了一些典型的系统化实现模式。
随着以技术为关键的物联网的发展，对射频识别系统的天线提出了前所未有的挑战，特别是天线的结构形状、尺寸大小、体积重量、实现方式、多天线间的稱合及天线的电磁散射等因素。射频标签天线主要有蚀刻法、线圈绕制法等制作技术；目前来说，读写器的天线制作仍以线圈绕制法为主。
因此，需要设计一种新的天线制备方法及由该方法制备的RFID标签读写器天线。
发明内容
本发明的目的是提供一种天线制备方法及由该方法制备的RFID标签读写器天线。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种天线制备方法，包括：
对天线图案进行制版；以及
将所述天线图案通过导电浆料进行丝网印刷。
进一步，所述天线的基材适于采用PET,PI柔性基材制作。
进一步，所述天线的基材适于采用玻璃或亚克力板刚性基材制作。
进一步，所述导电浆料适于采用导电银浆、导电碳浆一种或几种。
进一步，所述天线为RFID标签读写器天线；
将RFID标签读写器天线进行制版后，通过导电浆料进行丝网印刷的方法包括：
所述RFID标签读写器天线适于采用片对片或者卷对卷方式制作；以及
所述RFID标签读写器天线的包围面积不小于50cm2。
进一步，所述RFID标签读写器天线的外形适于采用一圈或多线圈设计，其线宽适于根据中频至超高频标签进行调整。
另一方面，一种RFID标签读写器天线适于采用所述天线制备方法所制备。
发明的有益效果是，本发明首先对天线图案进行制版，然后通过丝网印刷的方式将导电浆料印刷成天线，大大降低读写器部分的生产成本，使读写器天线的生产模式变的更加高效灵活。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的天线制备方法的俯视图；
图2是本发明的天线制备方法的侧视图；
图3两种导电银浆在不同基材和线宽时印刷天线后的标签A识别高度对比；
图4两种导电银浆在不同基材和线宽时印刷天线后的标签B识别高度对比。
图中：
1为基材；2为导电浆料；W为线宽；H为线高。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1是本发明的天线的制备方法的俯视图；
如图1所示，本实施例提供了一种天线制备方法，其包括：对天线图案进行制版；以及将所述天线图案通过导电浆料2进行丝网印刷；通过印刷的方式生产天线。
在本实施例中，所述天线为RFID标签读写器天线，在本实施例中，可以简称为读写器天线。
图2是本发明的天线制备方法的侧视图。
通过在基材1上印刷导电浆料2形成天线图案；在本实施例中，所述天线的基材1适于采用PET,PI柔性基材制作，或者为玻璃，亚克力板刚性基材；甚至还可在其他特殊形状上进行印刷，如曲面上印刷。另外，丝网印刷的方式可实现读写器天线的卷对卷生产工艺，能大大降低读写器天线的生产成本，使读写器天线的生产模式变的更加高效灵活。
在本实施例中，所述导电浆料2适于采用导电银浆、导电碳浆一种或几种低温导电银浆，也可以是高温导电银浆，对银含量和银粉粒径没有特殊要求。印刷厚度可以根据印刷天线所需电性能通过调整网版膜厚等方式自由调整。印刷后烧结温度根据实际所用银浆要求而定。银浆选型视印刷天线所需性能及所选基材而定。其他导电材料印刷工艺根据实际需求而定。
具体的，本天线的外形尺寸可以根据实际应用自由设计并通过印刷网版来调整，可以为一圈或多线圈的设计，线宽可根据识别需求自由调整，可应用于中频至超高频标签的识别和读取；结合图1和图2所示，天线厚度的线高H可以但不限于3mm，还可以是2mm，4mm的线高；可选的天线的线宽W可以但不限于2mm，还可以是3mm，4mm的线宽。
本天线可通过导电胶贴合，接插，热压，焊接等工艺连接至调谐板等读写器模块。本天线可采用玻璃，亚克力板，低温注塑等工艺封装；在保证连接稳定性的前提下，即可进行标签识别于读取工作。
将RFID标签读写器天线进行制版后，通过导电浆料2进行丝网印刷的方法包括：
所述RFID标签读写器天线适于采用片对片或者卷对卷方式制作；以及
在本实施例中，所述RFID标签读写器天线的外形适于采用一圈或多线圈设计，其线宽W适于根据中频至超高频标签进行调整；通过线宽W的调整和RFID标签读写器天线的包围面积能够实现信号的交互。
在本实施例中，举例PET和PI两种基材上2种导电银浆分别印刷两种不同天线线宽的案例，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
天线的模型可以采用绘图软件例如但不限于AutoCAD绘制，绘制好的天线设计图按两种线宽，即2mm、3mm线宽，单圈数，天线的最外圈尺寸保持统一，都为415*220mm，并预留天线与调谐板的连接处，印刷的网版制版参数为：网纱300目，膜厚：12um。
印刷作业可以通过丝网印刷机进行，印刷主要工艺参数为：网间距0，印刷速度80，回墨速度120。导电银浆采用A，B两种低温导电银浆，其中导电银浆A中银含量为70％，导电银浆B中银含量为62％，本次作业烧结条件都为：温度120°，时间30min。
对于印刷后的天线样品，测试各个读写器天线样品连接到读写器模块上正常工作时对标签A和标签B的识别高度。
图3和图4分别为采用2种导电银浆在2种不同基材上印刷2mm、3mm两种不同线宽读写器天线后标签A和标签B的识别高度对比。可以看出，采用丝网印刷方式制成的读写器天线成功识别到两种电子标签。在相同的印刷条件下，采用A导电银浆印刷的天线对于标签识别高度的结果基本上稍微优于B导电银浆，可见导电银浆对印刷天线标签的识别高度有影响。相比导电银浆的影响，不同基材的影响较小，标签识别高度相近。从A,B标签识别高度的结果对比中可以看出，标签B的读取距离都要明显高于标签A，可见印刷天线对于不同的电子标签识别高度也不同，和传统天线一致。而从不同线宽识别高度测试结果中，3mm的结果普遍优于2mm，可见读写器天线线宽设计对识别高度也有影响。
另一方面，本发明还提供了一种RFID标签读写器天线适于采用所述天线制备方法所制备。
综上所述，本发明首先对天线图案进行制版，然后通过丝网印刷的方式将导电浆料印刷成天线，大大降低读写器部分的生产成本，使读写器天线的生产模式变的更加高效灵活，并能促进整个读写器模块向多功能化、智能化、小型化、集成化及高性能化转变，也将给射频识别或者印刷企业带来全新的发展机遇；并且通过本天线制备方法能够精确地调整射频天线的局部宽度、墨层厚度等技术参数，将产品使用性能发挥到最佳效果；还可以按要求方便的改变天线形状，如贴在不同曲率、角度的物体表面，以满足客户要求，且不降低任何使用性能；并且可按照用户的要求，在不同的基材表面印刷，如PVC，PET－G，PET，ABS，PC和纸基材料等。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种天线制备方法，其特征在于，包括：
对天线图案进行制版；以及
将所述天线图案通过导电浆料进行丝网印刷。
2.根据权利要求1所述的天线制备方法，其特征在于，
所述天线的基材适于采用PET或PI柔性基材制作。
3.根据权利要求1所述的天线制备方法，其特征在于，
所述天线的基材适于采用玻璃或亚克力板刚性基材制作。
4.根据权利要求1所述的天线制备方法，其特征在于，
所述导电浆料适于采用导电银浆、导电碳浆一种或几种。
5.根据权利要求1所述的天线制备方法，其特征在于，
所述天线为RFID标签读写器天线；
将RFID标签读写器天线进行制版后，通过导电浆料进行丝网印刷的方法包括：
所述RFID标签读写器天线适于采用片对片或者卷对卷方式制作；以及
所述RFID标签读写器天线的包围面积不小于50cm2。
6.根据权利要求5所述的天线制备方法，其特征在于，
所述RFID标签读写器天线的外形适于采用一圈或多线圈设计，其线宽适于根据中频至超高频标签进行调整。
7.一种通过如权利要求1-6任一项所述的天线制备方法所制备的RFID标签读写器天线。
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