CN220114218U - 一种卡式rfid电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种卡式RFID电子标签。所述卡式RFID电子标签包括中料层，中料层两侧压合上印刷层和下印刷层；上印刷层远离中料层一侧压合上胶膜层，下印刷层远离中料层一侧贴合下胶膜层；中料层包括Inlay层、中胶膜层和打孔层，其中Inlay层靠近下印刷层一侧，且Inlay层包括FPC天线以及在FPC天线上SMT焊接的DFN器件；打孔层靠近所述上印刷层一侧，打孔层设置一贯穿孔，使DFN器件放置于贯穿孔内；中胶膜层设置于Inlay层与所述打孔层之间，用于对FPC天线进行定位。以此方式，能够用于交通物联网领域的卡式电子标签满足标识物的管理，具有厚度小、耐候性强、成本低、易安装的特点。
Description
技术领域
本实用新型的实施例一般涉及无线射频识别技术领域，并且更具体地，涉及一种卡式RFID电子标签。
背景技术
无线射频识别技术(RFID)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频识别信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别，它通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。
电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和射频芯片组成。电子标签根据工作频率的不同可以分为低频电子标签，高频电子标签，超高频电子标签。高频电子标签基于电感耦合工作方式，可以实现近距离读取，识读稳定，对环境干扰不敏感，可以很好在金属，液体等严酷环境使用。超高频电子标签基于反向散射耦合工作方式，可以实现远距离读取。
现有卡式电子标签主要有两种类型，第一类是采用陶瓷基材封装的电子标签，比如无源陶基型电子标签。使用陶瓷基材作为天线支撑面，将超高频无源RFID天线印刷到天线支撑面的一面，在天线支撑面的另一侧粘贴背胶，并使用具有一定容腔的硬质塑料来容置陶瓷基材。使用时，通过背胶贴附于标识物，通过对应的超高频阅读器进行远距离识读。这种方法制造的电子标签耐候性强，但是标签厚度较厚，约4mm，成本高，且弯曲率低。第二类是采用柔性塑料薄膜层压制成的电子标签，比如一种采用PVC(聚氯乙烯)+PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层压制成的卡式电子标签，该电子标签在超薄柔性透明玻璃基材上印刷超高频天线，然后在上下面分别层压PET和PVC，PET作为粘结剂。然而这种方法加工的电子标签具有一定的柔韧性，厚度薄，耐候性差。可见，目前卡式电子标签存在厚度和耐候性两者兼容性差的问题。
实用新型内容
根据本实用新型的实施例，提供了一种卡式RFID电子标签，解决了卡式电子标签的厚度和耐候性不可兼得的问题。
一种卡式RFID电子标签，包括中料层，所述中料层两侧压合上印刷层和下印刷层；所述上印刷层远离所述中料层一侧压合上胶膜层，所述下印刷层远离所述中料层一侧贴合下胶膜层；
所述中料层包括Inlay层、中胶膜层和打孔层，其中所述Inlay层靠近所述下印刷层一侧，且所述Inlay层包括FPC天线以及在所述FPC天线上SMT焊接的DFN器件；所述打孔层靠近所述上印刷层一侧，所述打孔层设置一贯穿孔，使所述DFN器件放置于所述贯穿孔内；所述中胶膜层设置于所述Inlay层与所述打孔层之间，用于多所述FPC天线进行定位。
进一步地，所述FPC天线包括铜层、上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层；所述铜层的几何中心为FPC天线的馈电点；所述上胶粘层一侧与所述铜层贴合，另一侧与所述上聚酰亚胺层贴合；所述上聚酰亚胺层的远离所述上胶粘层一侧贴合于所述中胶膜层；所述下胶粘层一侧与所述铜层贴合，另一侧与所述下聚酰亚胺层贴合。
进一步地，所述上胶粘层和上聚酰亚胺层对应所述铜层的几何中心位置设置开孔，使所述DFN器件焊接到所述铜层。
进一步地，所述上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层的尺寸相同，且均大于所述铜层的尺寸，使压合后所述上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层的边缘覆盖所述铜层的边缘。
进一步地，所述铜层具有采用蚀刻工艺制成的图案。
进一步地，还包括上垫料层和下垫料层；所述上垫料层设置于所述打孔层与上印刷层之间；所述下垫料层设置于所述Inlay层与下印刷层之间。
进一步地，所述下聚酰亚胺层远离所述下胶粘层一侧贴合于所述下垫料层。
进一步地，所述上印刷层靠近所述上胶膜层一侧表面采用抗UV油墨印刷图案；所述下印刷层靠近所述下胶膜层一侧表面采用抗UV油墨印刷图案。
进一步地，所述上印刷层、下印刷层、上胶膜层、下胶膜层、打孔层的尺寸相同，均大于所述中胶膜层的尺寸，所述中胶膜层的尺寸大于所述Inlay层的尺寸。
进一步地，各个层的几何中心一致，通过层压工艺压合成整体结构。
应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
本实用新型能够使卡式电子标签兼顾厚度薄和耐候性强的特点，且成本较低。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本实用新型各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本实用新型的卡式RFID电子标签的示意图；
其中，1为上胶膜层、2为上印刷层、3为垫料层、4为打孔层、5为中胶膜层、6为Inlay层、7为下垫料层、8为下印刷层、9为下胶膜层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型能够提供一种在超高频天线正反面使用多层不同厚度的PC(聚碳酸酯)薄膜采用层压，热压，冷压工艺制成标准卡尺寸，厚度在1.05～1.1mm，成本低，使用寿命长，耐低温-45℃，高温90℃，且具有一定柔韧性的长寿命卡式RFID电子标签。
该卡式RFID电子标签的应用方式多样，可以在嵌套于带卡套的标识物，或者在卡式电子标签一面贴附背胶，通过背胶贴附于标识物。标识物可以是汽车玻璃表面，标识物表面可以是平面或一定弧度的弧面。超高频应用频段为920～925MHz，卡式电子标签工作方式为无源工作方式，可以通过专用超高频阅读器对卡式电子标签实现远距离读取。卡式电子标签内置射频芯片，射频芯片可以存储有交通工具型号，车主等身份信息。安装在路口、路段的专用超高频阅读器工作时，发射射频能量激活卡式电子标签工作，实时采集卡式电子标签内存储的信息，实现对卡式电子标签的标识物进行实时管理，记录标识物轨迹，提高统计效率。
图1示出了本实用新型的实施例的卡式RFID电子标签的方框图。
卡式RFID电子标签包括上胶膜层1、上印刷层2、中料层、下印刷层8，下胶膜层9。其中，中料层包括上垫料层3、打孔层4、中胶膜层5、Inlay层6、下垫料层7。上胶膜层1、上印刷层2、上垫料层3、打孔层4、下垫料层7、下印刷层8、下胶膜层9是耐高温PC薄膜，PC(Polycarbonate)为聚碳酸酯。
Inlay层6为FPC单面板蚀刻的超高频RFID天线，DFN使用SMT焊接工艺焊接到超高频RFID天线。FPC(Flexible Printed Circuit)为柔性电路板。DFN(Dual Flat No-leadpackage)为双平面无铅封装技术，下文中代指双平面无铅封装的元器件。
在本实施例中，Inlay层6包括FPC天线和在FPC天线上SMT焊接的DFN。SMT(SurfaceMounted Technology)为表面贴装技术。FPC天线尺寸为70*20*0.071mm。FPC天线为单面板天线，具有高可靠性，重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。FPC天线从上到下包括上聚酰亚胺层，上胶粘层，铜层，下胶粘层，下聚酰亚胺层，各层几何中心在一条垂直线上。
在本实施例中，铜层可以是电解铜，也可以是压延铜，铜层的尺寸为68*19*0.018mm，铜层可以采用蚀刻工艺蚀刻出独特的图案，用于满足专用超高频阅读器与卡式电子标签的通信要求，铜层几何中心为FPC天线的馈电点，尺寸为2*1.2mm。DFN的尺寸为2*1.2*0.45mm，通过SMT工艺焊接到FPC天线铜层的馈电点。
在本实施例中，上聚酰亚胺层，上胶粘层，下胶粘层，下聚酰亚胺层对铜层起到保护作用。上聚酰亚胺层的尺寸为70*20*0.0125mm，上胶粘层的尺寸为70*20*0.015mm，在上聚酰亚胺层和上胶粘层的几何中心左右对称各开一个2*1.2mm的贯穿孔。下胶粘层的尺寸为70*20*0.013mm，下聚酰亚胺层的尺寸为70*20*0.0125mm。
在本实施例中，打孔层4的下表面贴合于丝印工艺制成的中胶膜层5，且丝印避开贯穿孔。中胶膜层5的尺寸小于打孔层，且避开打孔层几何中心贯穿孔，中胶膜层5为水溶性胶粘剂，可以实现常温固化，固化后可靠性高，中胶膜层5起到定位FPC天线的作用。中胶膜层5长宽尺寸小于打孔层4长宽尺寸为30*15mm，厚度0.04mm和其他层几何中心对称。
Inlay层6的DFN放到打孔层的贯穿孔，上聚酰亚胺层的上表面与中胶膜层5粘贴在一起。放置Inlay层6的DFN到打孔层过孔时，中胶膜层5可以起到固定，定位FPC天线的作用，尺寸小可以避免中料层层压时气泡的产生。
具体地，打孔层4尺寸为85*54*0.5mm，打孔层4几何中心左右对称开一个2.5*1.7mm的贯穿孔。打孔层4的孔厚度0.5mm，DFN厚度0.45mm，DFN可以放到打孔层4的孔中，起到定位作用；且放置后扔有0.05mm的避空，防止后端高温，高压下DFN受压损伤。
上印刷层2上表面和下印刷层8下表面采用抗UV油墨印刷图案，提高耐候性。上印刷层2和下印刷层8的尺寸均为85*54*0.15mm。
上胶膜层1和下胶膜层9的尺寸均为85*54*0.04mm，对上印刷层2、下印刷层8印刷的图案起到保护作用。
上垫料层3和下垫料层7能够对Inlay层6起到固定、保护的作用，防止在中料层与上下印刷层，上下胶膜层层压成卡时，Inlay层6受到高温，高压时移位，防止DFN损伤。上垫料层3和下垫料层7的尺寸均为85*54*0.1mm。
在本实施例中，所述上印刷层2、下印刷层8、上胶膜层1、下胶膜层9、打孔层4的尺寸相同且与标准卡尺寸一致，均大于所述中胶膜层5的尺寸，所述中胶膜层5的尺寸大于所述Inlay层6的尺寸。Inlay层6的尺寸小于标准卡尺寸，目的在于层压后有足够的空间使薄膜相互粘连，尤其是FPC的非DFN侧与下垫料层的结合。最终成卡的表面平整，内部无气泡，卡的侧边没有毛刺，分层，披锋。高低温后也不会鼓包。
上垫料层3、打孔层4、中胶膜层5、Inlay层6、下垫料层7叠合在一起，采用热压，冷压多段层压工艺层压在一起构成中料层，热压温度180℃。然后，上胶膜层1、上印刷层2、中料层、下印刷层8、下胶膜层9叠合在一起，采用热压，冷压多段层压工艺层压在一起构成卡式电子标签，热压温度180℃。制成卡式电子标签厚度在1.1mm以内。
根据本实用新型的实施例，采用高可靠性，弯曲性好，强度大，厚度薄的单面FPC天线，采用高可靠性性，尺寸小的DFN芯片，采用高制作性，高良率的SMT加工工艺，构成Inlay层，可以在保证优良电性能基础上，使Inlay层具有更强的抗高温，抗大压力的能力，保证层压过程的可靠性。采用高可靠性的不同厚度的PC薄膜，采用热压，冷压多段层压工艺层压制卡，可以保证卡式电子标签的外观平整美观，厚度薄，耐高低温，具有弯曲韧性。该工艺加工的卡式电子标签可以实现批量量产，加工良率高，成本低廉，性能优异。上下胶膜层可以对上下印刷层起到保护作用，防止外力对印刷层造成刮伤，污损。根据本实用新型的实施例能够用于交通物联网领域的卡式电子标签满足标识物的管理，具有厚度小、耐候性强、成本低、易安装的特点。
尽管已经采用特定于结构特征描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征。相反，上面所描述的特定特征仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (10)
1.一种卡式RFID电子标签，其特征在于，包括中料层，所述中料层两侧压合上印刷层和下印刷层；所述上印刷层远离所述中料层一侧压合上胶膜层，所述下印刷层远离所述中料层一侧贴合下胶膜层；
所述中料层包括Inlay层、中胶膜层和打孔层，其中所述Inlay层靠近所述下印刷层一侧，且所述Inlay层包括FPC天线以及在所述FPC天线上SMT焊接的DFN器件；所述打孔层靠近所述上印刷层一侧，所述打孔层设置一贯穿孔，使所述DFN器件放置于所述贯穿孔内；所述中胶膜层设置于所述Inlay层与所述打孔层之间，用于对所述FPC天线进行定位。
2.根据权利要求1所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述FPC天线包括铜层、上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层；所述铜层的几何中心为FPC天线的馈电点；所述上胶粘层一侧与所述铜层贴合，另一侧与所述上聚酰亚胺层贴合；所述上聚酰亚胺层的远离所述上胶粘层一侧贴合于所述中胶膜层；所述下胶粘层一侧与所述铜层贴合，另一侧与所述下聚酰亚胺层贴合。
3.根据权利要求2所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述上胶粘层和上聚酰亚胺层对应所述铜层的几何中心位置设置开孔，使所述DFN器件焊接到所述铜层。
4.根据权利要求3所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层的尺寸相同，且均大于所述铜层的尺寸，使压合后所述上胶粘层、上聚酰亚胺层、下胶粘层和下聚酰亚胺层的边缘覆盖所述铜层的边缘。
5.根据权利要求2-4任一项所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述铜层具有采用蚀刻工艺制成的图案。
6.根据权利要求2所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，还包括上垫料层和下垫料层；所述上垫料层设置于所述打孔层与上印刷层之间；所述下垫料层设置于所述Inlay层与下印刷层之间。
7.根据权利要求6所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述下聚酰亚胺层远离所述下胶粘层一侧贴合于所述下垫料层。
8.根据权利要求1所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述上印刷层靠近所述上胶膜层一侧表面采用抗UV油墨印刷图案；所述下印刷层靠近所述下胶膜层一侧表面采用抗UV油墨印刷图案。
9.根据权利要求6所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，所述上印刷层、下印刷层、上胶膜层、下胶膜层、打孔层的尺寸相同，均大于所述中胶膜层的尺寸，所述中胶膜层的尺寸大于所述Inlay层的尺寸。
10.根据权利要求1所述的卡式RFID电子标签，其特征在于，各个层的几何中心一致，通过层压工艺压合成整体结构。
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