厚型天线分离式高频智能标签的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种厚型天线分离式高频智能标签，包括：微型高频智能标签模块、耦合放大天线、绝缘填充膜和两层式复合膜，高频智能标签模块设置在高频天线的一个表面，绝缘填充膜设置在高频天线的高频智能标签模块的同一表面，通过两层式复合膜将高频智能标签模块、绝缘填充膜和耦合放大天线夹于中间，可实现厚型天线分离式高频电子标签的防水功能，同时，也符合标签的弯折要求，本发明的厚型天线分离式高频智能标签，特别适合应用在服装商标智能标签、吊牌智能标签或异型卡片式智能标签领域。
【专利说明】厚型天线分离式高频智能标签
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能标签领域，尤其是一种厚型天线分离式高频智能标签。
【背景技术】
[0002]智能标签的应用，正逐步影响着人民的生活习惯和消费方式。智能标签是实现射频识别即RFID (Radio Frequency IDentification)技术的终端数据载体,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的通信频率有低频(125k?134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频(433MHz、900MHz和
2.4GHz)等，采用无源和有源不同的方式实现不同的通信距离。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如:图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。
[0003]智能标签具有非接触通信功能，通过阅读器可以方便地传递数据信息，因此被大量应用于服装吊牌标签和服装洗衣标签中，进行服装的生产、洗涤、运输、仓储等工序的智能化管理，以提高工作效率和降低出错的风险。
[0004]现行的服装智能标签有高频和超高频两种形式，根据应用场合的不同选用不同频率的产品。高频智能标签的天线采用漆包线绕线形式生产，并和芯片通过微电弧焊接进行连接，并采用硅胶型外壳包封，获得既防水又可弯折的高频智能标签。这种智能标签的生产效率非常低，产品的厚度比较厚，产品成本较高，产品的可靠性也较差，因此在行业内的大量推广时受到了限制。
[0005]还有一种是常规的纸质吊牌智能标签，或者单层复合的PET智能标签，由于标签无法对外界的水分影响产生足够的承受力，特别是在高温熨烫、蒸汽处理，洗涤等工序时，容易造成智能标签的失效，而影响生产。
[0006]常规智能标签的芯片和天线之间必然存在这连接物质，这种连接物在使用中容易出现异常或者损坏，使智能标签不能适应严苛的使用环境，降低产品寿命。
【发明内容】
[0007]本发明的方法是根据目前的应用需求，解决服装用高频智能标签防水、厚型、耐高温等要求，让用户方便地使用，并提高产品的可靠性，同时以低廉的生产成本实现高质量的高频智能标签，使产品更美观、使用方面、效果更好，更符合实用性的需求。
[0008]一种厚型天线分离式高频智能标签，所述的智能标签包括:微型高频智能标签模块、耦合放大天线、绝缘填充膜和两层式复合膜，其特征在于，高频智能标签模块设置在耦合放大天线的一个表面，绝缘填充膜设置在耦合放大天线的高频智能标签模块的同一表面，通过两层式复合膜将高频智能标签模块、绝缘填充膜和耦合放大天线夹于中间。
[0009]进一步的，所述的微型闻频智能标签|旲块包含了闻频智能标签芯片、闻频天线和封装体的组件，具有独立的高频智能标签的功能，高频智能标签芯片设置在高频天线所在的环氧树脂型基板的一个表面，芯片的两个功能焊盘和高频天线的两个端点通过引线焊接工艺或者倒封装工艺进行连接，再通过模塑封装工艺将芯片、引线有效包封起来，获得微型高频智能标签模块；微型高频智能标签模块符合6.78 MHz、13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作；微型高频智能标签模块的厚度为200um-2000um。
[0010]再进一步，所述的耦合放大天线为设置在薄膜型绝缘材料上的多圈环绕的天线，符合6.78 MHz、13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作；耦合放大天线的厚度为25_150um，材料柔性可弯折；耦合放大天线上的天线部分由采用蚀刻工艺获得的设置在薄膜型绝缘材料边缘的多圈环绕的导电线圈和平板型电容器组成，线圈的一个内部端点和平板型电容器的一个电极连接，线圈的一个内部端点通过一组导电跳线跨过线圈后和平板型电容器的另一个电极连接，平板电容器的两个电极投影面基本重合，中间设置了一层绝缘层进行隔离，绝缘层的厚度为10-100um。
[0011]再进一步，所述的绝缘填充膜的中间具有一个开孔，且厚度与所述微型高频智能标签模块的厚度相当的绝缘材料，其材质和两层式复合膜的材质相同。
[0012]再进一步，所述的两层式复合膜为薄型聚酰亚胺材料，其厚度为25-200um。
[0013]再进一步，所述的两层式复合膜为薄型聚对苯二甲酸类材料，其厚度为25_200um。
[0014]再进一步，所述的两层式复合膜为薄型聚氯乙烯材料，其厚度为25-200um。
[0015]再进一步，所述的两层式复合膜为薄型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物材料，其厚度为25-200um。
[0016]再进一步，所述的标签设置了吊牌孔和文字图案区域。
[0017]根据上述方法形成的本发明具有以下优点:
采用本发明的厚型天线分离式高频智能标签能够实现高频智能标签的功能，不需要更换阅读设备，可以有效地适应各种应用环境，标签能够在各种恶劣的环境下使用，如高温、高压、高湿等环境，标签表面和进行打印和印刷各种图案和文字，甚至是条形码，可以实现双重数据采集的功能，使产品应用更灵活，更可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为厚型天线分离式高频智能标签的外观示意图。
[0019]图2为厚型天线分离式高频智能标签具有单耦合放大天线的结构示意图。
[0020]图3为厚型天线分离式高频智能标签具有双耦合放大天线的结构示意图。
[0021]图4为单耦合放大天线的结构示意图。
[0022]图5为双耦合放大天线的结构示意图。
[0023]图6为绝缘填充膜开孔示意图。
[0024]图7为厚型天线分离式高频智能标签的结构剖面示意图。
[0025]图8为微型高频智能标签模块的结构剖面示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0027]厚型天线分离式高频智能标签，由微型高频智能标签模块、耦合放大天线、绝缘填充膜和两层式复合膜构成。耦合放大天线分为单耦合放大天线和双耦合放大天线，如图4所示，单耦合放大天线的天线3为设置在薄膜型绝缘材料I的一个表面，天线采用电镀工艺获得的设置在薄膜型绝缘材料边缘的多圈环绕的线圈，线圈的一个内部端点和平板电容器的下电极11连接，另一个外部端点通过一组跳线6跨过绕线和平板电容器的上电极12连接，跨线6和绕线间采用绝缘油墨5进行隔离，以防止短路；平板电容器的下电极和上电极之间采用绝缘油墨13形成介质层，介质层的厚度为IO-1OOum之间。天线和平板电容器组成的闭合电路，形成一组串联谐振回路，其谐振频率符合6.78 MHz,13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作。高频天线的厚度为50um的绝缘基材，材料为柔性可弯折，天线的导电材料为通过丝网印刷在绝缘基材表面的导电油墨，厚度为8um，再通过化学镀铜工艺在导电油墨表面形成厚度为0.5-10um的铜层，形成具有优良导电性能的线圈。如图5所示，双耦合放大天线由两组线圈同相串联，并和平板型电容器串联形成完整的LC串联谐振电路，其谐振频率符合6.78 MHz,13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作。耦合放大天线的主天线3和副天线31为设置在薄膜型绝缘材料I的一个表面，主天线采用铝蚀刻工艺获得的设置在薄膜型绝缘材料边缘的多圈环绕的线圈，副天线采用铝蚀刻工艺获得的设置在薄膜型绝缘材料上主天线的内部的多圈环绕的线圈，平板型电容器采用正反面导电层平行重叠，将薄膜型绝缘材料作为电介质而形成平板型电容器。主天线的一个内部端点连接副天线的外部端点，副天线的内部端点通过贯穿绝缘材料的贯孔32并沿反面的连接线和平板电容器的下电极11连接；主天线的另一个外部端点通过贯穿绝缘材料的贯孔34并沿反面的连接线6跨过绕线，再通过贯穿绝缘材料的贯孔33将连接线6和平板电容器的上电极12连接；绝缘基材的厚度为50um，材料为柔性可弯折。
[0028]如图2所示，微型高频智能标签模块4设置在单耦合放大天线I的表面，安装位置为天线的其中一个内侧角落处，通过设置在微型高频智能标签模块底部的黏结剂贴附在耦合放大天线的表面，没有电性连接。将安装了微型高频智能标签模块的耦合放大天线，置于其中一片复合膜2的中间位置，复合膜的材料选用50um厚度的聚酰亚胺，然后在单耦合放大天线的表面覆盖一层开过孔的绝缘填充膜，如图6所示，绝缘填充膜I的模块安装位置开了一个安装孔2，微型高频智能标签模块正好嵌入安装孔内，最后再在微型高频智能标签模块上面覆盖一片尺寸和前复合膜相当的聚酰亚胺复合膜，通过两层式复合膜将安装了微型高频智能标签模块的耦合放大天线和绝缘填充膜夹于中间，如图7所示，下复合膜22位于最底部，耦合放大天线I紧贴下复合膜，微型高频智能标签模块4安装在耦合放大天线的上表面，绝缘填充膜2设置在耦合放大天线安装了模块的同一面，上复合膜21设置在最上部。通过热压工艺，将上复合膜和下复合膜紧密地压合在一起。
[0029]如图8所示，微型高频智能标签模块由表面设置了高频绕线式天线的基板41、智能标签芯片42和封装体43组成的长方体结构的模块，该模块的厚度在20-100um之间，坚固耐用，对外界的恶劣环境具有很好的抵抗作用，并且可以实现智能标签的左右功能，只是通信距离较近。
[0030]如图1所示，完成的高频智能标签2的整个表面进行热压，并且在避开天线和微型高频智能标签模块的区域设计一个吊牌孔7，以方便将标签通过吊绳挂起来。在标签的空闲位置可以打印或印刷条形码8和文字9，或者其它图案等，以适用不同用户的需求。
[0031]聚酰亚胺复合膜能承受长期150摄氏度的温度，甚至能够承受I分钟以内短时间的200摄氏度以上的温度，而且分离式耦合放大天线的结构，能够承受各种恶劣的环境，在某些极端应用环境中具有优良的性能表现。
[0032]将绝缘填充膜和上下复合膜的材料更换成PVC材料，即成为常规的非接触智能卡，通过本方案形成的智能卡具有更高的环境适应能力，而且可以被制作成圆形、椭圆形、长方形、正方形、多边形等任意形状。
[0033]以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述说明书的限制，上述说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
【权利要求】
1.一种厚型天线分离式高频智能标签，所述的智能标签包括:微型高频智能标签模块、耦合放大天线、绝缘填充膜和两层式复合膜，其特征在于，高频智能标签模块设置在耦合放大天线的一个表面，绝缘填充膜设置在耦合放大天线的高频智能标签模块的同一表面，通过两层式复合膜将高频智能标签模块、绝缘填充膜和耦合放大天线夹于中间。
2.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的微型高频智能标签|旲块包含了闻频智能标签芯片、闻频天线和封装体的组件，具有独立的闻频智能标签的功能，高频智能标签芯片设置在高频天线所在的环氧树脂型基板的一个表面，芯片的两个功能焊盘和高频天线的两个端点通过引线焊接工艺或者倒封装工艺进行连接，再通过模塑封装工艺将芯片、引线有效包封起来，获得微型高频智能标签模块；微型高频智能标签模块符合6.78 MHz、13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作；微型高频智能标签模块的厚度为 200um-2000um。
3.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的耦合放大天线为设置在薄膜型绝缘材料上的多圈环绕的天线，符合6.78 MHz、13.56MHz、27.12 MHz频段的频率工作；耦合放大天线的厚度为25-150um，材料柔性可弯折；耦合放大天线上的天线部分由采用蚀刻工艺获得的设置在薄膜型绝缘材料边缘的多圈环绕的导电线圈和平板型电容器组成，线圈的一个内部端点和平板型电容器的一个电极连接，线圈的一个内部端点通过一组导电跳线跨过线圈后和平板型电容器的另一个电极连接，平板电容器的两个电极投影面基本重合，中间设置了一层绝缘层进行隔离，绝缘层的厚度为lO-lOOum。
4.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的绝缘填充膜的中间具有一个开孔，且厚度与所述微型高频智能标签模块的厚度相当的绝缘材料，其材质和两层式复合膜的材质相同。
5.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的两层式复合膜为薄型聚酰亚胺材料，其厚度为25-200um。
6.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的两层式复合膜为薄型聚对苯二甲酸类材料，其厚度为25-200um。
7.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的两层式复合膜为薄型聚氯乙烯材料，其厚度为25-200um。
8.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的两层式复合膜为薄型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物材料，其厚度为25-200um。
9.权利要求1所述的厚型天线分离式高频智能标签，其特征在于，所述的标签设置了吊牌孔和文字图案区域。
【文档编号】G06K19/077GK103514473SQ201210207620
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月24日 优先权日:2012年6月24日
【发明者】陆红梅 申请人:上海祯显电子科技有限公司