CN117610604A - 一种rfid标签及标签卷 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种RFID标签及标签卷，涉及射频标签设计技术领域。本发明设计具有设定面积的天线，除使其连接常规的第一射频接口和第二射频接口外，还连接第一、第二写入接口，便于与接触式写入设备连接，实现接触式写入功能。并且，通过采用具有设定面积的天线，更加方便地实现了第一、第二写入接口与接触式写入设备的间接连接，以便于将写入的控制信号、电源以及高压输入到RFID标签中，避免使用电荷泵，使得整个RFID标签的成本更低、面积更小。此外，本发明通过采用多个RFID标签形成标签卷，能够降低多个RFID标签的接触式写入操作的难度，提高接触式写入效率。
Description
技术领域
本发明涉及射频标签设计技术领域，特别是涉及一种RFID标签及标签卷。
背景技术
通常RFID(射频识别，Radio Frequency Identification)标签只有2个射频焊盘(pad)RF1、RF2用于无线通讯，如图1所示。而在实际应用时，RFID标签(也称之为RFID芯片)中的PAD的个数也可以多于2个，多出来的pad通常用于wafer级初始化有线连接检测和写入(如图2所示)或者用于扩展功能(如图3所示)。在具体设计时，如图4所示，pad是凹陷的，凸点(bump)生长于pad之上，突出芯片表面，以便与外部连接。
RFID标签的天线用于接收和发射射频信号，并可在一定范围内对信号起放大作用，常规的铜、银、铝、铁等均可作为天线材料使用。
为了实现非接触式读出和写入的功能，现有的RFID标签中均内置有电荷泵，以使用高电压完成RFID标签芯片存储数据的非易失存储器的写入操作。但是，内置电荷泵使得RFID标签芯片成本较高的同时，还使其具有较大面积。而目前RFID标签芯片的大规模级应用往往只需要写入一次数据就可以完成，使写入接口闲置，造成写入资源的浪费。
为了解决上述问题，还有一种RFID标签是在晶圆级通过探针测试写入，不再内置电荷泵，而改用外部通过探针输入写入所需的高压。缺点是一旦加工成标签则无法进行写入，原因是基于成本考虑以及芯片面积限制，这类焊盘非常小，到标签级别时非常难对准以及连接，需要精细的写入设备才能连接，实现困难，并且倒封后焊盘被天线基材覆盖，无法暴露出来。这种标签就变成只读型RFID标签，一旦加工完成，用户成品标签在应用级别使用中只能读取，不能写入。
此外，市面已有带有有线、无线读写双接口的RFID标签，一般是采用集成电路总线(iic)，为了增强功能，内置有电荷泵，不使用最便宜的pet acf倒封装。市面已有带有LED(发光二极管，Light-Emitting Diode)、通断检测的RFID标签，虽然采用了铝箔引出焊盘(即pet acf倒封装)，但其并不具有接触式写入功能。市面已有的只读电子标签，也不具有标签级别现场写入功能。
基于上述描述，如何提供一种具有接触式写入功能，且具有低成本、面积小等特点的RFID标签成为本领域亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有成本低、面积小等特点的RFID标签及标签卷，能够在不具有电荷泵的条件下，实现接触式写入功能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种RFID标签，包括：第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口、第二写入接口和具有设定面积的天线；
所述天线经导电胶分别与所述第一射频接口、所述第二射频接口、所述第一写入接口和所述第二写入接口封装连接；
所述第一写入接口和所述第二写入接口通过所述天线与接触式写入设备连接。
可选地，通过刻蚀、模切或印刷的方式得到设定面积的固体金属箔，并将得到的所述固体金属箔作为所述天线。
可选地，所述天线采用薄膜类基材通过刻蚀、模切或印刷的方式得到。
可选地，将PET塑料或纸张作为天线基材，使用铝箔、铜箔或石墨烯作为导体，通过刻蚀、模切或印刷的方式得到所述天线。
可选地，所述第一射频接口、所述第二射频接口、所述第一写入接口和所述第二写入接口均设置有凸点。
进一步，本发明还提供了一种标签卷，包括多个上述提供的RFID标签；
各所述RFID标签并联设置，且各所述RFID标签中天线的一端和另一端各自连接在一起，形成总线结构；
所述总线结构与接触式写入设备连接。
可选地，所述总线结构包括第一总线和第二总线；
所述第一总线由所述RFID标签中天线的一端连接形成；所述第二总线由所述RFID标签中天线的另一端连接形成。
可选地，所述第一总线和所述第二总线进行单边分布、双边分布或双层分布。
可选地，采用所述接触式写入设备通过所述总线结构对所有的RFID标签进行同时写入。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明设计具有设定面积的天线，除使其连接常规的第一射频接口和第二射频接口外，还连接第一、第二写入接口，便于与接触式写入设备连接，实现接触式写入功能。并且，通过采用具有设定面积的天线，更加方便地实现了第一、第二写入接口与接触式写入设备的间接连接，以便于将写入的控制信号、电源以及高压输入到RFID标签中，避免使用电荷泵，使得整个RFID标签的成本更低、面积更小。此外，本发明通过采用多个RFID标签形成标签卷，能够降低多个RFID标签的接触式写入操作的难度，提高接触式写入效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为包含2个射频焊盘RF1和RF2的RFID标签示意图；
图2为包含4个射频焊盘的RFID标签示意图；
图3为用于扩展功能的RFID标签示意图；
图4为现有RFID标签的结构设计示意图；
图5为本发明提供的RFID标签结构示意图；
图6为本发明提供的图5中圆圈范围内的局部放大实物图；
图7为本发明提供的RFID标签与接触式写入设备连接示意图；
图8为本发明提供的第一总线和第二总线进行双边分布时，标签卷的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明的目的是提供一种具有成本低、面积小等特点的RFID标签及标签卷，能够在不具有电荷泵的条件下，实现接触式写入功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图5所示，本发明提供的RFID标签不包含电荷泵，其主要包括：第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口、第二写入接口和具有设定面积的天线。
天线经导电胶分别与第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口和第二写入接口封装连接。其中，干湿标签是RFID行业中成本最低、最通用的封装形式。例如，RFID标签加工过程是，在射频焊盘上加工覆盖凸块，然后通过导电胶倒封装，将输入端与PET铝蚀刻天线的金属连接端连接。基于此，本发明可以在第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口和第二写入接口上均设置凸点，通过ACF导电胶将天线与RFID标签中的凸点(bump)连接起来，并进行封装。
第一写入接口和第二写入接口通过天线与接触式写入设备连接。其中，如图7所示，天线带有A端和B端，以用于连接接触式写入设备。
基于上述描述，得到的RFID标签中第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口以及第二写入接口的实物分布如图6所示。图6中，RF1表示第一射频接口，RF2表示第二射频接口、a表示第一写入接口，b表示第二写入接口。
基于上述结构，因为本发明设置的RFID标签省掉了电荷泵，在缩减整个RFID标签面积的基础上，实现了用户成品标签应用级别的低成本写入功能。
在实际应用过程中，本发明中采用的天线可以为RFID行业的PET铝天线、铜天线、石墨烯等薄膜类基材范围内的任意一种。例如，可以使用PET(PET塑料，Polyethyleneterephthalate)或纸张作为天线基材，使用铝箔、铜箔、石墨烯等作为导体，通过蚀刻、模切或者印刷等方法，得到需要的天线图形，以构成天线的基本组成。
此外，还可以通过刻蚀、模切或印刷的方式得到设定面积的固体金属箔，并将得到的固体金属箔作为天线。在实际应用时，由于固体金属箔面积较大，更方便与接触式写入设备(设备接头或者夹具)连接。通过天线固体金属箔去间接连接RFID标签芯片，将写入的控制信号和电源以及高压输入到RFID标签芯片中，避免了较为困难的直接连接RFID标签芯片，成本更低，操作更简单、方便、快速。
进一步，为了保护生产或运输过程中，RFID标签不被破坏，通过将RFID标签制备成标签卷。一个标签卷中RFID标签的数量可以为1万到2万张。
在进入RFID标签领域后，经常听到一个词叫Inlay['InleI]。Inlay这个英文的字面意思是镶嵌物、镶补，在RFID领域理解起来相当于是嵌入在标签内的意思，或者翻译为标签中料。关于标签和Inlay的区别为：能直接用在最终产品上的叫做标签，不能直接用在最终产品上，但是可以与RFID阅读器通信工作的叫做Inlay。Inlay也有很多分类，大致分为干Inlay(DryInlay)、透明湿Inlay(也叫湿Inlay，ClearWet Inlay)以及白Inlay(也叫白标签，WhiteWetInlay)。其中DryInlay还分为普通DryInlay和窄幅的DryInlay。基于此，通过对ALN-9640Inlay的说明书进行详解和分析，帮助用户增进对Inlay的认识。现阶段所有的Inlay产品都是按照卷带方式包装、运输和使用的。干Inlay与基材(干Inlay一般是PET基材、湿Inlay一般为离型纸基材)在卷带(Roll)上合为一体，而湿Inlay是单个的贴在卷带的基材上的。因此，干Inlay是更加原始的状态，而且干Inlay可以通过加工变成湿Inlay，同样湿Inlay可以加工变成白Inlay。湿Inlay和白Inlay都是贴在卷带基材上的，可以取下来直接贴在物品上使用，而干Inlay无法直接使用，一般需要进入复合机进行下一步加工变成可以使用的标签。另外需要注意一点是，干Inlay的标签上有两个白色的纸条卷叫做夹层保护(Interleafprotection)，其作用是在生产和运输中起到保护干Inlay中的芯片不受损坏。基于此，本发明还提供了一种标签卷，其包括多个上述提供的RFID标签。
各RFID标签并联设置，且各RFID标签中天线的一端和另一端各自连接在一起，形成总线结构。其中，总线结构包括第一总线和第二总线。第一总线由RFID标签中天线的一端连接形成。第二总线由RFID标签中天线的另一端连接形成。
进一步，在进行设置过程中，第一总线和第二总线进行单边分布、双边分布或双层分布。其中，总线结构进行双边分布时，标签卷的具体结构如图8所示。图8中的箭头表示出卷方向。
在实际应用过程中，同一标签卷(即inlay卷)中天线的A端和B端各自并联在一起，形成总线结构。基于此，可以通过总线结构分别操作某个RFID标签或者对所有RFID标签进行广播操作，这就可以避免逐个RFID标签去连接写入，避免拆卷，避免逐个的接触可靠性问题，加快写入速度。并且，由于RFID标签在成品使用时，均会先进行模切，剔除多余基材部分，在通过总线结构完成写入功能后，可以在进行模切工序的过程中，随之剔除总线结构，并不会对RFID标签后续的加工使用造成影响。
基于上述描述，通过形成总线结构，能够使整个inlay卷以总线方式一次性写入数据，提高数据写入的效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种RFID标签，其特征在于，包括：第一射频接口、第二射频接口、第一写入接口、第二写入接口和具有设定面积的天线；
所述天线经导电胶分别与所述第一射频接口、所述第二射频接口、所述第一写入接口和所述第二写入接口封装连接；
所述第一写入接口和所述第二写入接口通过所述天线与接触式写入设备连接。
2.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，通过刻蚀、模切或印刷的方式得到设定面积的固体金属箔，并将得到的所述固体金属箔作为所述天线。
3.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，所述天线采用薄膜类基材通过刻蚀、模切或印刷的方式得到。
4.根据权利要求3所述的RFID标签，其特征在于，将PET塑料或纸张作为天线基材，使用铝箔、铜箔或石墨烯作为导体，通过刻蚀、模切或印刷的方式得到所述天线。
5.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，所述第一射频接口、所述第二射频接口、所述第一写入接口和所述第二写入接口均设置有凸点。
6.一种标签卷，其特征在于，包括多个如权利要求1-5任意一项所述的RFID标签；
各所述RFID标签并联设置，且各所述RFID标签中天线的一端和另一端各自连接在一起，形成总线结构；
所述总线结构与接触式写入设备连接。
7.根据权利要求6所述的标签卷，其特征在于，所述总线结构包括第一总线和第二总线；
所述第一总线由所述RFID标签中天线的一端连接形成；所述第二总线由所述RFID标签中天线的另一端连接形成。
8.根据权利要求7所述的标签卷，其特征在于，所述第一总线和所述第二总线进行单边分布、双边分布或双层分布。
9.根据权利要求6所述的标签卷，其特征在于，采用所述接触式写入设备通过所述总线结构对所有的RFID标签进行同时写入。
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