CN213365550U

CN213365550U - 一种柔性抗金属rfid标签

Info

Publication number: CN213365550U
Application number: CN202022449705.5U
Authority: CN
Inventors: 吴丽琼; 刘兆平; 周书瑶; 肖涵; 朱林辉
Original assignee: Ningbo Graphene Innovation Center Co Ltd
Current assignee: Ningbo Graphene Innovation Center Co Ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2030-10-29

Abstract

本实用新型公开了一种柔性抗金属RFID标签。该RFID标签包括：RFID天线，RFID天线包括第一板件和第二板件，所述第一板件和第二板件之间形成有容纳腔；泡棉，填充于所述容纳腔内，芯片，设置在所述第一板件背向所述泡棉的表面上；金属片，设置在所述第二板件背向所述泡棉的表面上。本实用新型将所述泡棉位于容纳腔内，起到隔离第一板件和金属片的作用，以使第一板件能够有更强的辐射作用；而第二板件与金属片相接触，第二板件可以起到更好的供给作用，以提供更强的信号输入能力。

Description

一种柔性抗金属RFID标签

技术领域

本实用新型涉及RFID标签技术领域，尤其涉及一种柔性抗金属 RFID标签。

背景技术

射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)作为一种通过电磁转换来接收和发射信号的非接触式自动识别技术，在供应链等领域得到了广泛应用，加速了各领域不同环节的信息传输。RFID电子标签常伴随在金属环境下使用，金属对电磁波具有强烈的反射性，并且被反射的电磁波与入射电磁波相位相反且大小相当，所以电磁信号微弱，基本无法达到激活标签芯片所需的最低功率要求，导致RFID标签无法工作。目前，通用的解决措施是在电子标签背面粘帖上一层很厚的泡棉材料，拉大标签与金属表面的距离，从而减少金属对标签的反射性，这种方法获得的标签体积大且抗金属效果不好。

实用新型内容

本实用新型提供一种柔性抗金属RFID标签。

一种柔性抗金属RFID标签，包括：

RFID天线，包括第一板件和第二板件，所述第一板件和第二板件之间形成有容纳腔；

泡棉，填充于所述容纳腔内，

芯片，设置在所述第一板件背向所述泡棉的表面上；

金属片，设置在所述第二板件背向所述泡棉的表面上。

本实用新型所述的柔性抗金属RFID标签，包括：

所述RFID天线由整板弯折形成所述第一板件、第二板件和连接板，所述连接板连接在所述第一板件和第二板件之间以在所述第一板件、第二板件和连接板之间形成所述容纳腔；所述第一板件和第二板件互相平行，所述连接板垂直于所述第一板件和第二板件。

在一可实施方式中，所述金属片为铜金属片、铝金属片、金金属片和银金属片中的一种。

在一可实施方式中，所述金属片的厚度为50～500μm。

在一可实施方式中，所述泡棉为PE泡棉、EVA泡棉、亚克力泡棉中的一种。

在一可实施方式中，所述泡棉的厚度为0.5～6mm。

在一可实施方式中，所述RFID天线包括：导电油墨层和塑料基材，所述导电油墨层覆盖在所述塑料基材的表面上。

在一可实施方式中，所述塑料基材为：PET基材、PEN基材、硫酸纸基材、铜版纸基材、杜邦纸基材、牛皮纸基材、尼龙基材、涤纶基材、锦纶基材和棉布基材中的一种。所述塑料基材的厚度在20-200μm。

在一可实施方式中，所述的RFID天线的厚度为5～20μm。

在一可实施方式中，所述的RFID天线的方阻为0.1～1Ω/sq。

本实用新型将所述泡棉位于容纳腔内，起到隔离第一板件和金属片的作用，以使第一板件能够有更强的辐射作用；而第二板件与金属片相接触，第二板件可以起到更好的供给作用，以提供更强的信号输入能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的RFID天线的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的RFID天线的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的RFID标签的整体结构示意图；

其中，附图标记如下：1、RFID天线；11、导电油墨层；12、塑料基材；13、芯片；14、第一板件；15、第二板件；16、连接板；2、泡棉；3、金属片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种柔性抗金属RFID标签，包括：

RFID天线1，包括第一板件14和第二板件15，第一板件14和第二板件15之间形成有容纳腔；

泡棉2，填充于容纳腔内，

芯片13，设置在第一板件14背向泡棉2的表面上。

可选的，本发明实施例提供的RFID标签根据使用场景还可以设置金属片3，金属片3设置在第二板件15背向泡棉2的表面上。

由此，泡棉2位于容纳腔内，起到隔离第一板件14和金属片3的作用，以使第一板件14能够有更强的辐射作用；而第二板件15与金属片3相接触，第二板件15可以起到更好的供给作用，以提供更强的信号输入能力。

本实用新型的RFID标签，包括：

RFID天线1由整板弯折形成第一板件14、第二板件15和连接板16，连接板16连接在第一板件14和第二板件15之间以在第一板件14、第二板件15和连接板16之间形成容纳腔；第一板件14和第二板件15 互相平行，连接板16垂直于第一板件14和第二板件15。

由此，在生产RFID标签时，可先生产RFID天线1，然后将芯片 13和金属片3安装在RFID天线1上，之后对RFID天线1进行两次弯折，从而形成第一板件14、第二板件15和连接板16，操作简单方便，利于提高RFID标签的生产效率。另外，第一板件14、第二板件15和连接板16为一体结构，整体强度较好。

本实用新型的RFID标签，金属片3为铜金属片3、铝金属片3、金金属片3和银金属片3中的一种。

由此，以提供更好的导电性能。

本实用新型的RFID标签，金属片3的厚度为50～500μm。

本实用新型的RFID标签，泡棉2为PE泡棉2、EVA泡棉2、亚克力泡棉2中的一种。

本实用新型的RFID标签，泡棉2的厚度为0.5～6mm。

本实用新型的RFID标签，RFID天线1包括：导电油墨层11和塑料基材12，导电油墨层11覆盖在塑料基材12的表面上。具体的，导电油墨层11用于在塑料基材12表面形成天线图案，导电油墨层11上可用于连接芯片13，以实现特定功能。塑料基材12选为可弯折的塑料基材 12。

采用本实用新型的RFID天线1读取距离远，在金属表面的读取距离也没有明显的下降。

本实用新型的RFID天线1，塑料基材12为：PET基材、PEN基材、硫酸纸基材、铜版纸基材、杜邦纸基材、牛皮纸基材、尼龙基材、涤纶基材、锦纶基材和棉布基材中的一种。塑料基材12的厚度在20-200μm。

本实用新型的RFID天线1，的RFID天线1的厚度为5～20μm。

综合考虑RFID天线1的机械性能和信号读取性能，在RFID天线1 的厚度为5～20μm时达到最佳平衡。

本实用新型的RFID天线1，的RFID天线1的方阻为0.1～1Ω/sq。

对于制备上述的RFID天线1的方法，可以是：将导电油墨层11印刷在塑料基材12的表面上，印刷的方法为丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、胶印中的至少一种。

上述的印刷方法可以依据实际情况进行选择，本实用新型对此不做特殊限定。

下面将结合实施例以对本实用新型的技术方案做出更具体的说明。

实施例1

本实施例提供一种石墨烯复合导电油墨及其制备方法。

具体步骤包括：

依次加入称取的40g石墨烯纳米片、2g聚乙二醇、1g聚乙烯吡咯烷酮、400gNMP进行搅拌分散；将分散后的混合物经过三辊研磨和均质处理得到石墨烯浆料。

将10g铜包裹炭黑纳米粒子，加入到50g石墨烯浆料中，转速为 2000rpm/min，进行机械分散3小时，获得石墨烯复合导电油墨。

其中，铜包裹炭黑纳米粒子的制备如下：将20g/L硫酸铜、10g/L 硫酸镍、40g/L酒石酸钾钠，混合制成镀液。称取10g炭黑，加入50mL 去离子水进行超声分散。然后将分散好的炭黑加入到上述镀液中搅拌，控制温度55℃左右。向镀液中缓慢滴加甲醛，直至过量，控制pH值在 12。反应直至不再有气泡从镀液中逸出，将镀铜液静止分层，倒去上层清液，加入苯并三氮唑的乙醇溶液钝化1小时，抽滤，将溶液洗涤至中性。利用红外快速干燥，即制得铜包裹炭黑纳米粒子，金属铜层的厚度大约5-10μm。

实施例2

本实施例提供一种石墨烯复合导电油墨及其制备方法。

具体步骤包括：

依次加入称取的40g石墨烯纳米片、2g甲基纤维素、2g聚乙烯吡咯烷酮、400g乙醇进行搅拌分散；将分散后的混合物经过三辊研磨和均质处理得到石墨烯浆料。

将10g铜包裹炭黑纳米粒子，加入到50g石墨烯浆料中，转速为 3000rpm/min，进行机械分散5小时，获得石墨烯复合导电油墨。

其中，镍包裹炭黑纳米粒子的制备方法如下：将25g/L硫酸镍，20g/L 柠檬酸钠，醋酸钠15g/L，25ml/L乳酸，混合配成镀液。称取10g炭黑，加入30mL去离子水进行超声分散。然后将分散好的炭黑加入到上述镀液中搅拌，控制温度70℃左右。向镀液中缓慢滴加25g/L的次磷酸钠，直至过量，控制pH值在5。反应直至不再有气泡从镀液中逸出，将镀镍液静止分层，倒去上层清液，加入苯并三氮唑的乙醇溶液钝化1小时，抽滤，将溶液洗涤至中性。利用红外快速干燥，即制得镍包裹炭黑纳米粒子，金属镍层的厚度大约5-10μm。

实施例3

本实施例提供一种石墨烯复合导电油墨及其制备方法。

具体步骤包括：

依次加入称取的40g石墨烯纳米片、2g聚乙二醇、1g乙基纤维素、 400g异丙醇进行搅拌分散；将分散后的混合物经过三辊研磨和均质处理得到石墨烯浆料。

将10g银包裹炭黑纳米粒子，加入到50g石墨烯浆料中，转速为 3500rpm/min，进行机械分散4小时，获得石墨烯复合导电油墨。

其中，银包裹炭黑纳米粒子的制备方法如下：将20g/L硝酸银水溶液中滴加氢氧化铵，滴加至溶液由浑浊到透明。称取一定量炭黑，加入少量去离子水进行超声分散。然后将分散好的炭黑加入到上述镀液中搅拌，控制温度15℃左右。向镀液中缓慢滴加40mL/L甲醛，控制pH值在11。反应直至镀液不再有气泡从镀液中逸出，将镀银液静止分层，倒去上层清液，加入苯并三氮唑的乙醇溶液钝化1小时，抽滤，将溶液洗涤至中性。利用红外快速干燥，即制得银包裹炭黑纳米粒子，金属银层的厚度大约10-15μm。

实施例4

本实施例提供一种RFID天线1，制备步骤如下：

结合附图1，将实施例1的石墨烯复合导电油墨以丝网印刷法印刷在PET塑料基材12上，并形成天线图案；印刷好的RFID天线1厚度为10μm。将RFID天线1在80℃下干燥30min，得到的RFID天线1方阻为0.5Ω/sq。

结合附图2～3，本实施例进一步提供一种RFID标签，制备步骤如下：

将上述的RFID进行弯折，以形成第一板件14、连接板16和第二板件15，连接板16连接在第一板件14和第二板件15之间以形成容纳腔；第一板件14和第二板件15互相平行，连接板16垂直于第一板件 14和第二板件15；将0.6mm厚的PE泡棉2填充于容纳腔内，并将PE泡棉2与第一板件14、连接板16和第二板件15粘合。将芯片13绑定在第一板件14背向PE泡棉2的表面上；将厚度为80μm的铜金属片3 复合在第二板件15背向PE泡棉2的表面上，得到RFID标签。

该RFID标签在900-920MHz工作频率下，在非金属表面的读取距离约2.5米，在金属表面的读取距离约4米。

实施例5

本实施例提供一种RFID天线1，制备步骤如下：

将实施例2的石墨烯复合导电油墨以胶印法印刷在PET塑料基材 12上，并形成天线图案；印刷好的RFID天线1厚度为15μm。将RFID 天线1在80℃下干燥30min，得到的RFID天线1方阻为0.3Ω/sq。

将上述的RFID进行弯折，以形成第一板件14、连接板16和第二板件15，连接板16连接在第一板件14和第二板件15之间以形成容纳腔；第一板件14和第二板件15互相平行，连接板16垂直于第一板件 14和第二板件15；将1mm厚的PE泡棉2填充于容纳腔内，并将PE泡棉2与第一板件14、连接板16和第二板件15粘合。

将芯片13绑定在第一板件14背向PE泡棉2的表面上；

将厚度为80μm的铜金属片3复合在第二板件15背向PE泡棉2的表面上，得到RFID标签。

该RFID标签在900-920MHz工作频率下，在非金属表面的读取距离约为3米，在金属表面的读取距离为4.5米。

实施例6

本实施例提供一种RFID天线1，制备步骤如下：

将实施例3的石墨烯复合导电油墨以胶印法印刷在PET塑料基材 12上，并形成天线图案；印刷好的RFID天线1厚度为20μm。将RFID 天线1在80℃下干燥30min，得到的RFID天线1方阻为0.1Ω/sq。

结合附图，本实施例进一步提供一种RFID标签，制备步骤如下：

将芯片13绑定在第一板件14背向PE泡棉2的表面上；

该RFID标签在900-920MHz工作频率下，在非金属表面的读取距离约为4米，在金属表面的读取距离约为6米。

对比例1

本对比例提供一种RFID标签。具体地，制备包括如下步骤：

1、石墨烯复合导电油墨的制备

依次加入称取的40g石墨烯纳米片、2g分散剂、1g助剂、400g溶剂进行搅拌分散；将分散后的混合物经过三辊研磨和均质处理得到石墨烯浆料。

将10g银包裹炭黑纳米粒子，加入到50g石墨烯浆料中，转速为 2000-5000rpm/min,进行机械分散3小时，获得石墨烯复合导电油墨。其中，的银包裹炭黑纳米粒子采用与实施例3相同的方法进行制备。

2、RFID标签的制作

将上述得到的石墨烯复合导电油墨在PEN塑料基材12上印刷平面型天线图案，印刷好的RFID天线1厚度是20μm，将RFID天线1在80℃下干燥30min，方阻是0.2Ω/sq。

将印刷好RFID天线1的PEN基底粘合1mm厚的PE泡棉2。

RFID天线1背向泡棉2的一面绑定芯片13。RFID天线1的泡棉2 背向芯片13的一面复合80μm的铜金属片3，铜金属片3的复合带背胶的金属层，获得RFID标签。

该标签在900-920MHz工作频率下，在非金属表面的读取距离为2.5 米，在金属表面的读取距离为3米。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种柔性抗金属RFID标签，其特征在于，包括：

泡棉，填充于所述容纳腔内，

芯片，设置在所述第一板件背向所述泡棉的表面上；

金属片，设置在所述第二板件背向所述泡棉的表面上。

2.根据权利要求1所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述RFID天线由整板弯折形成所述第一板件、第二板件和连接板，所述连接板连接在所述第一板件和第二板件之间以在所述第一板件、第二板件和连接板之间形成所述容纳腔；所述第一板件和第二板件互相平行，所述连接板垂直于所述第一板件和第二板件。

3.根据权利要求1所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述金属片为铜金属片、铝金属片、金金属片和银金属片中的一种。

4.根据权利要求1所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述金属片的厚度为50～500μm。

5.根据权利要求1所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述泡棉为PE泡棉、EVA泡棉、亚克力泡棉中的一种。

6.根据权利要求1所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述泡棉的厚度为0.5～6mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述RFID天线包括：导电油墨层和塑料基材，所述导电油墨层覆盖在所述塑料基材的表面上。

8.根据权利要求7所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述塑料基材为：PET基材、PEN基材、硫酸纸基材、铜版纸基材、杜邦纸基材、牛皮纸基材、尼龙基材、涤纶基材、锦纶基材和棉布基材中的一种。

9.根据权利要求8所述的柔性抗金属RFID标签，其特征在于，所述的RFID天线的厚度为5～20μm。