TWI822164B - 紗線型無線射頻識別模組及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種紗線型無線射頻識別模組，包括有一高分子基板、一金屬層、一第一黏著層、一第一高分子材料層、一第二黏著層以及一第一保護層。該高分子基板，具有相對應的第一表面與第二表面。該金屬層，形成於該高分子基板的第一表面上，該金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件。該第一黏著層，形成於該金屬層上。該第一高分子材料層，形成於該第一黏著層上。該第二黏著層，形成於該第一高分子材料層上且與該無線射頻識別元件相對應。該第一保護層，形成於該第二黏著層上。在另一實施例中，本發明提供製造紗線型無線射頻識別模組的方法，以捲對捲的方式大量製造紗線型無線射頻識別模組。
Description
本發明為一種無線射頻通訊裝置的技術，特別是指一種具有紡紗包覆的紗線型無線射頻識別模組及其製造方法。
RFID標籤已經廣泛應用到各個領域，近年來，RFID標籤也導入零售管理，為該產業增加不少的效益，明顯的影響了服飾/鞋品零售業的作業型態。由於各個產業對RFID標籤的需求，也帶動了RFID標籤製造與研發的產業，使得RFID標籤的價格，也已降低到能夠廣為被接受的地步。
目前在供應鏈管理上，物流用標籤以貼紙為主，零售管理則以紙吊牌居多。不管是貼紙或紙吊牌的形式，都屬於一次性拋棄式RFID標籤。此外，這類的標籤也是不防水、容易被移除或錯置，甚至拋棄後造成環保問題。由於RFID標籤易受靜電/金屬/水的干擾，產品型態相當受限。目前常見的RFID標籤產品型態有貼紙、紙吊卡、卡片、釦件、手環等，材質以高分子材料，例如：矽膠、ABS、PVC、PETG、PC以及PP等，產品型態已趨飽和。
一般而言，RFID標籤不可水洗，而耐水洗標籤則體積大，和造成洗滌織物耗損的問題。習用技術中，雖有紗線型態RFID標籤產品，但並不耐水
洗，例如：在經過洗滌數次之後，就會損壞RFID標籤內的無線射頻元件。綜合上述，需要一種紗線型無線射頻識別模組及其製造方法來解決習用技術的問題。
本發明提供一種紗線型無線射頻識別模組及其製造方法，以特殊天線設計布局縮小體積，透過特殊封裝技術實現天線與無線射頻識別元件(RFID元件)的高穩定封裝，天線封裝後再利用蓋板作為保護層對RFID元件進行保護，以提高紗線型無線射頻識別模組耐水洗的能力。在另一實施例中，本發明利用多排橫貼保護層進行貼合，保護層貼合後透過精密分條機分成多道第一幅寬的料材，然後再細分條成第二幅寬的料材之後，之後使用紗線以編織法包繞成形，以形成更微細可隱藏、柔軟可撓的RFID標籤，全製程皆以捲對捲技術進行生產。
在一實施例中，本發明提供一種紗線型無線射頻識別模組，包括有一高分子基板、一金屬層、一第一黏著層、一第一高分子材料層、一第二黏著層以及一第一保護層。該高分子基板，具有相對應的第一表面與第二表面。該金屬層，形成於該高分子基板的第一表面上，該金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件。該第一黏著層，形成於該金屬層上。該第一高分子材料層，形成於該第一黏著層上。該第二黏著層，形成於該第一高分子材料層上且與該無線射頻識別元件相對應。該第一保護層，形成於該第二黏著層上。
在另一實施例中，本發明提供一種紗線型無線射頻識別模組製造方法，包括有：首先提供一捲對捲設備，其上具有一料捲，該料捲上具有複數個成二維排列的無線射頻識別標籤，每一個無線射頻識別標籤包括有一高分子
基板、一金屬層、一第一黏著層以及一第一高分子材料層，該高分子基板，具有相對應的第一表面與第二表面，該金屬層，形成於該高分子基板的第一表面上，該金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件，該第一黏著層，形成於該金屬層上，該第一高分子材料層，形成於該第一黏著層上。接著，使該料捲之具有MxN個無線射頻識別標籤的待加工料帶沿一第一方向X移動進入一加工站。然後，在該加工站中，於該MxN個無線射頻識別標籤的第一高分子層上形成一層第二黏著層。接下來將M個保護層料材黏貼於該第二黏著層上，每一保護層材料對應該無線射頻識別元件的位置。然後使貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進入一裁切站。最後對貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進行裁切，以形成N個無線射頻識別標籤裁切料捲。
2:紗線型無線射頻識別模組
2’:第一半成品
2A:第二半成品
2B:第三半成品
20:高分子基板
200:第一表面
201:第二表面
21:金屬層
22、22a:第一黏著層
220:第一黏著面
221:第二黏著面
23、23a:第一高分子材料層
24:無線射頻識別元件
25、25a:第二黏著層
25’:第二黏著層材料捲
25”:第二黏著層
26、26a:第一保護層
26’:保護層材料捲
26”:保護層材料帶
26b:第一保護層
27:紡紗層
3:製造方法流程
30~35:步驟
4:捲對捲設備
40:主滾輪
41:滾輪
42:切割具
43:夾具
44:第一裁刀
45:第二裁刀
46:滾輪
90:料捲
90a:料帶
90b、90c:裁切料帶
90d:料帶捲
WS:加工站
CS:裁切站
YS:包覆站
圖1A為本發明之紗線型無線射頻識別模組之一實施例俯視示意圖。
圖1B為圖1A所示之紗線型無線射頻識別模組的AA剖面示意圖。
圖2為本發明之紗線型無線射頻識別模組另一實施例示意圖。
圖3為本發明之紗線型無線射頻識別模組之一製造方法流程示意圖。
圖4A~4J為本發明實施製造方法所採用的捲對捲設備之一實施例的各站示意圖。
在下文將參考隨附圖式，可更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等
例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明紗線型無線射頻識別模組及其製造方法，然而，下述實施例並非用以限制本發明。
請參閱圖1A與圖1B所示，其中圖1A為本發明之紗線型無線射頻識別模組之一實施例俯視示意圖，圖1B為圖1A所示之紗線型無線射頻識別模組的AA剖面示意圖。本實施例中的紗線型無線射頻識別模組2，包括有一高分子基板20、一金屬層21、一第一黏著層22、一第一高分子材料層23、一第二黏著層25以及一第一保護層26。該高分子基板20，在一實施例中為具有撓性的高分子材料所構成的基板，例如：PET基板，但不以此為限制。該高分子基板20具有第一表面200以及與第一表面200相互對應的第二表面201。在一實施例中，該高分子基板厚度為0.05mm，要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。
該金屬層21形成於該高分子基板20的第一表面200上，該金屬層21上電性連接有一無線射頻識別元件24。在本實施例中，該金屬層21可以為金、銀、銅或鋁等材料所構成，但不以此為限制。在本實施例中，該金屬層21上具有特定的天線圖案，其係屬於本領域技術之人所熟知的技藝，在此不做贅述。本實施例中，該金屬層21為鋁箔，其厚度約在0.009mm。要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。該無線射頻識別元件24具有無線射頻識別通訊的能力，可以發送與接收、儲存射頻訊號的相關訊息，其為本領域技術之人所熟知的元件，在此不做贅述。
該第一黏著層22形成於該金屬層21上。該第一黏著層22為雙面膠
材，其係具有第一黏著面220黏接在金屬層21上，以及具有第二黏著面221。本實施例中，該第一黏著層22厚度約在0.13mm。要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。該第一高分子材料層23，形成於該第一黏著層22的第二黏著面221上。本實施例中，第一高分子層23為具有撓性的材料，例如：PET材料，但不以此為限制。本實施例中，該第一高分子層23厚度約在0.1mm。要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。
該第二黏著層25形成於該第一高分子材料層23上且與該無線射頻識別元件24相對應。該第二黏著層25也為雙面膠材料，其一面黏接在該第一高分子材料層23上。該第二黏著層25的厚度，在本實施例中，為0.1mm。要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。該第一保護層26，黏貼在於該第二黏著層25上。第一保護層26為PET材料，但不以此為限，其厚度可以在0.1mm，要說明的是前述厚度僅為說明本發明之一實施例，並不以該厚度為限制。該紗線型無線射頻識別模組2的表面係更包括有一紡紗層27，其係可以使用紗線以編織法包繞成形。要說明的是，由於紗線型無線射頻識別模組2對應無線射頻識別元件24的區域上具有保護層26，使得整個紗線型無線射頻識別模組2可以抵抗洗滌時的搓揉，可以確保無線射頻識別元件24在多次洗滌之下，不會受損，增加紗線型無線射頻識別模組2的使用壽命。
請參閱圖2所示，該圖為本發明之紗線型無線射頻識別模組另一實施例示意圖。在本實施例中，紗線型無線射頻識別模組2a基本上與紗線型無線射頻識別模組2類似，差異的是本實施例之紗線型無線射頻識別模組2a，其係更包括有一第三黏著層22a、一第二高分子材料層23a、一第四黏著層25a以及一第
二保護層26a。該第三黏著層22a，形成於該第二表面201上，本實施例中，該第三黏著層22a為雙面膠材，其一面黏接在第二表面201上，另一面則黏接在第二高分子材料層23a。該第四黏著層25a形成於該第二高分子材料層23a上且與該無線射頻識元件24別相對應。該第二保護層26a形成於該第四黏著層25a上。
本實施例中的第三黏著層22a的材料與特徵與第一黏著層22相同，第二高分子材料層23a的材料與特徵與第一高分子材料層23相同，第四黏著層25a的材料與特徵與該第二黏著層25相同，該第二保護層26a的材料與特徵與第一保護層26相同，在此不做贅述。該紗線型無線射頻識別模組2a的表面係更包括有一紡紗層27，其係可以使用紗線以編織法包繞成形。要說明的是，由於紗線型無線射頻識別模組2a對應無線射頻識別元件24的區域上具有雙側的保護層26與26a，使得整個紗線型無線射頻識別模組2a可以抵抗洗滌時的搓揉，可以確保無線射頻識別元件24在多次洗滌之下，不會受損，增加紗線型無線射頻識別模組2a的使用壽命。
請參閱圖3所示，該圖為本發明之紗線型無線射頻識別模組之一製造方法流程示意圖。本實施例係以圖1A與圖1B所示的紗線型無線射頻識別模組2來做說明。該製造方法流程3包括有下列步驟，首先進行步驟30提供一捲對捲設備4。在本步驟中的一實施例中，如圖4A與圖4B所示，捲對捲設備4包括有一主滾輪40，主滾輪40上具有料捲90。料捲90包含有料帶90a往第一方向X移動，料帶90a上具有複數個成二維排列的紗線型無線射頻識別模組的半成品2’，每一個半成品2’包括有一高分子基板20、一金屬層21、一第一黏著層22以及一第一高分子材料層23，該高分子基板20，具有相對應的第一表面200與第二表面201，該金屬層21形成於該高分子基板20的第一表面200上，該金屬層21上電性連接有
一無線射頻識別元件24，該第一黏著層22，形成於該金屬層21上，該第一高分子材料層23形成於該第一黏著層22上。該料帶90a的材質係與高分子基板20的材料相同。
再回到圖3所示，步驟30之後，進行步驟31，使該料捲90之具有MxN個紗線型無線射頻識別模組的第一半成品2’的待加工料帶沿該第一方向X進入一加工站WS。請參閱圖4A所示，其中M個沿著第一方向X分布，N個沿著第二方向Y分布。
之後進行步驟32，在該加工站WS中，於該MxN個無線射頻識別標籤的第一高分子層上形成一層第二黏著層。在本步驟中，如圖4C~4D所示，捲對捲設備4運作將MxN個紗線型無線射頻識別模組的第一半成品2’移動到加工站WS上，其中捲對捲設備4更具有複數個滾輪41、切割具42以及夾具43。每一滾輪41上具有第二黏著層材料捲25’，本實施例中，第二黏著層材料捲25’為雙面膠捲，套設在滾輪41上。滾輪41的數量為M個。切割具42可以對第二黏著層材料捲25’進行裁切，而夾具43分別對應每一個滾輪41上的第二黏著層材料捲25’，夾具43可以進行第二方向Y的移動，並且夾取對應的第二黏著層材料捲25’的自由端，並沿-Y方向拉動，如圖4C所示。拉出來的第二黏著層25黏著在對應無線射頻元件24的區域，然後透過刀具42對拉出來的第二黏著層25進行裁切，形成如圖4D的狀態，使加工站WS內的料帶90a上形成MxN個第二半成品2A。對每一個第二半成品2A而言，其剖面圖如圖4E所示。
之後進行步驟33，將M個保護層料材黏貼於該第二黏著層上，每一保護層材料對應該無線射頻識別元件的位置。在本步驟中，如圖4F~4H所示，基本上與步驟32類似，也是在加工站WS上，進行黏貼保護層。此時，換成另一
組滾輪41a，其數量為M個，每一滾輪41a上套設有保護層材料捲26’。切割具42可以對保護層材料捲26’進行裁切，而夾具43分別對應每一個滾輪41a上的保護層材料捲26’，夾具43可以進行第二方向Y的移動，並且夾取對應的保護層材料捲26’的自由端，並沿-Y方向拉動，如圖4F所示。拉出來的保護層26黏著在對應無線射頻元件24的區域，然後透過刀具42對拉出來的保護層26進行裁切，形成如圖4G的狀態，使加工站WS內的料帶90a上形成MxN個第三半成品2B。對每一個第三半成品2B而言，其剖面圖如圖4H所示。
除了前述圖4E~4H所示的方式之外，在另一實施例中，如圖4I所示，在本實施例中，與前述差異的地方在於本實施例中是直接將保護層材料帶26”黏接在料帶90a對應無線射頻識別元件的位置上。其中滾輪41a上載有保護層材料料帶捲，保護層料帶捲的自由端受夾具43夾持保護層料帶捲自由端並往-Y軸向移動，使得保護層材料帶26”黏接在料帶上。本實施例中，保護層料帶捲上的保護層材料帶26”包括有第一保護層26b以及第二黏著層25”，因此當保護層料帶26”被拉出可以直接黏貼在料帶90a上。然後再透過切割具42在X軸向進行切割。之後的程序係如前所述，在此不做贅述。
之後，進行步驟34，使得貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進入一裁切站。如圖4J所示，本實施例中裁切站CS更包括有一第一裁切站CS1與一第二裁切站CS2。第一裁切站CS1具有N-1個第一裁刀44沿著第二方向等間隔排列。第二裁切站CS2具有N-1個第二裁刀45，每一個第二裁刀45具有一對刀具，間隔有特定的距離，其大小係對應最終裁切料帶所需要的寬度。
隨著料帶進入到裁切站CS內之後，進行步驟35對貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進行裁切，以形成N個無線射頻識別標籤裁切料捲。在
本步驟中，如圖4J所示，該裁切的步驟更包括於該第一裁切站CS1使用N-1個第一裁切刀44使該料帶形成N個具有第一寬度的裁切料帶。第一裁切站CS1的裁皆屬於粗切，先將原間的料帶90a切成N的裁切料帶90b。然後繼續進入第二裁切站CS2，並於該第二裁切站CS2使用N個第二裁切刀45使該N個具有第一寬度的裁切料帶90b形成N個具有第二寬度的裁切料帶90c。之後，進行步驟36，於該裁切站CS之後更包括有一紗線包覆站YS，分別對每一裁切後的第二寬度的裁切料帶90c進行紗線包覆製程。經過紗線包覆製程之裁切料帶90c受滾輪46的滾動形成了N個料帶捲90d，每一個料帶捲90d上具有複數個依序排列的紗線型無線射頻識別模組2。
以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
2:紗線型無線射頻識別模組
20:高分子基板
200:第一表面
201:第二表面
21:金屬層
22:第一黏著層
220:第一黏著面
221:第二黏著面
23:第一高分子材料層
24:無線射頻識別元件
25:第二黏著層
26:第一保護層
27:紡紗層
Claims (8)
- 一種紗線型無線射頻識別模組，其表面包覆有一紡紗層，該紗線型無線射頻識別模組包括有：一高分子基板，具有相對應的第一表面與第二表面；一金屬層，形成於該高分子基板的第一表面上，該金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件；一第一黏著層，形成於該金屬層上；一第一高分子材料層，形成於該第一黏著層上；一第二黏著層，形成於該第一高分子材料層上且與該無線射頻識別元件相對應；以及一第一保護層，形成於該第二黏著層上。
- 如請求項1所述之紗線型無線射頻識別模組，其係更包括有：一第三黏著層，形成於該第二表面上；一第二高分子材料層，形成於該第三黏著層上；一第四黏著層，形成於該第二高分子材料層上且與該無線射頻識別元件相對應；以及一第二保護層，形成於該第四黏著層上。
- 如請求項2所述之紗線型無線射頻識別模組，其中該第一與第二高分子材料層為PET材料層，該第三與第四高分子材料層為PET材料層。
- 一種紗線型無線射頻識別模組的製造方法，包括有下列步驟： 提供一捲對捲設備，其上具有一料捲，該料捲上具有複數個成二維排列的無線射頻識別標籤，每一個無線射頻識別標籤包括有一高分子基板、一金屬層、一第一黏著層以及一第一高分子材料層，該高分子基板，具有相對應的第一表面與第二表面，該金屬層，形成於該高分子基板的第一表面上，該金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件，該第一黏著層，形成於該金屬層上，該第一高分子材料層，形成於該第一黏著層上；使該料捲之具有MxN個無線射頻識別標籤的待加工料帶沿一第一方向進入一加工站；於該MxN個無線射頻識別標籤的第一高分子層上形成一第二黏著層；在該加工站中，於該MxN個無線射頻識別標籤的該第二黏著層上形成一保護層；使貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進入一裁切站；以及對貼有該M個保護層料材的該待加工料帶進行裁切，以形成N個無線射頻識別標籤裁切料捲。
- 如請求項4所述之紗線型無線射頻識別模組的製造方法，其中該裁切站更包括有一第一裁切站與一第二裁切站，該裁切的步驟更包括有：於該第一裁切站使用N-1個第一裁切刀使該料帶形成N個具有第一寬度的裁切料帶；以及於該第二裁切站使用N-1個第二裁切刀使該N個具有第一寬度的裁切料帶形成N個具有第二寬度的裁切料帶。
- 如請求項5所述之紗線型無線射頻識別模組的製造方法，其中於該裁切站之後更包括有一紗線包覆站，分別對每一裁切後的第二寬度的裁切料帶進行紗線包覆製程。
- 如請求項4所述之紗線型無線射頻識別模組的製造方法，其中於該MxN個無線射頻識別標籤的該第二黏著層上形成該保護層的步驟更包括有：於該待加工料帶的第一側提供M個保護層料捲；於該待加工料帶的第二側提供夾具，其中該第二側與該第一側相對；使該夾具夾持每一個該M個保護層料捲的料帶自由端沿著與該第一方向垂直的一第二方向拉動形成該M個保護層料材分別與該無線射頻識別元件的位置相對應；使該M個保護層料材黏貼於該第二黏著層上；以及使用裁切刀具於該第一側對該M個保護層料材進行裁切。
- 如請求項4所述之紗線型無線射頻識別模組的製造方法，其中形成該保護層更包括有下列步驟：將M個該保護層料材黏貼於該第二黏著層上，每一保護層材料對應該無線射頻識別元件的位置。
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