专利名称：无线射频识别标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线射频识别标签，尤指在整面连续导电性能的基材上直接加工形成开槽天线，可大幅降低制造成本、无污染、可回收，又具有显著的高增益天线，强反射 率，高导电率...等实用优点。
背景技术：
射频识别技术RFID (Radio Frequency IDentif ication)，又称电子标签，是一种 在识别系统与特定目标之间无需建立机械或光学接触，就可通过无线电信号识别特定目标 并读写相关数据的通信技术。目前被动式的RFID标签是市场主流，因为它具有价格低廉，无需电源的优点。应 用时，RFID标签内部识别晶片接收到RFID读取器发出的电磁波进行驱动，当标签接收到足 够的信号时，可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球唯一标示ID)，还可以 包括预先存在于标签内EEPROM中的数据。射频识别技术的应用领域十分广泛，可结合资料库管理系统、电脑网路与防火墙 等技术，提供全自动安全便利的即时监控系统功能。如钞票以及产品防伪技术、身份证、通 行证、电子收费系统、物流管理、航空行李监控、生产自动化管控、仓储管理、运输监控、保全 管制以及医疗管理...等。如图1所示，现有的射频标签结构制造时，采用蚀刻法(etching)、银印法
(Printing)、溅镀法......等，在塑胶膜或纸质基材上设有导电银胶天线，再在天线上植
入识别晶片，不但制造麻烦成本高，且所制成的导电银胶天线实际面积大小相当有限，周围 塑胶膜或纸质基材的屏壁效果又差，故易受金属背景物件和水份环境的干扰，对射频识别 标签电性影响，使RFID读取器无正确读取，应用范围相对受到限制。除此，其实施上尚具有如下缺点1.高成本都需配置昂贵的机具设备，约数千万元至一亿元的设备成本，用来将 天线印刷或蚀刻在塑胶膜或纸质基材上。且银胶等高成本耗材以及蚀刻等产生的高污染处 理成本，造成射频标签的天线制作单价居高不下。2.低合格率银胶溅镀等印刷材料为颗粒结构，其导电性不如连续性导体的金属 材质，且所印的天线极易产生断裂失效。蚀刻方式则因曝光不足或过度曝光等，都导致天线 导电性的不良以及不连续。3.低电性精确度天线阻抗等电波特性，因银胶厚薄，蚀刻不均等因素，造成电 导、磁导等特性分怖不均，造成天线频率漂移以及阻抗不匹配等误差，使得精确度难以控 制，失败率增加。4.耐久性低银印的银胶挥发。蚀刻线路的锈蚀，都使得射频标签库存不易以及 运作时间不长的限制。5.高客制化成本根据客户应用标地物的特征需求，例如频率漂移，组抗变迁等， 都需制作网版，用来银印或蚀刻天线，经实际测试后，视电性偏差量，再度制作网版再经银印、蚀刻、以及测试。如此一再重复试验，客制化成本居高不下，无法达到单一备料、单一库 存的目标。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无线射频识别标签的制作方 法，降低目标物以及环境对射频识别标签电性影响，更适于金属物件和含水导体等目标物 的射频识别标签应用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种无线射频识别标签的制作方法，其特征在于，主要包括(1)选择具有整面连续导电性能的基材；(2)在基材上打孔覆晶电性连接设有识别晶片，以及；(3)在基材上加工形成开槽天线；如此，使无线射频识别标签制造容易、成本大幅降低，又具有显著的高增益天线、 强反射率、以及高导电率。与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于1.低材料成本铝箔、锡箔等导电金属材料取得容易，而且价格又比银浆，蚀刻药 剂明显便宜许多。2.低设备投资不需制版机曝光机蚀刻机银印机干燥机等设备。3.高效率制程单一卷筒式(Roll to Roll)制程；线上孔，覆晶，滚筒式刀模开 槽，背胶，测试，包装...可高速一气喝成。4.低制作成本自动化生产；低人力以及低水电能量消耗。5.低损耗无银浆，蚀刻药剂等耗材，唯有滚筒刀模的损耗。6.高合格率材料与制程单纯误差低，产品合格率高。7.单一料件备料单一铝、锡箔纸基材进料，备料成本低。8.单一半成品库存单一已覆晶的铝、锡箔基材库存。9.低库存损耗无银胶挥发或蚀刻锈蚀的问题。10.快速客制化不需制版、银印、覆晶、干燥、测试、再制版、银印..反复测试流
程。只需修改刀模，即可直接于已完成覆晶的铝、锡箔库存基材上，线上开槽天线，背胶、测 试、包装、出货。11.低电性影响全导电基材以及开槽式天线，标签电性受目标物材质影响小。12.坚固铝、锡箔纸延展性高，受外力弯曲不易断裂。13.耐久铝、锡箔纸，本身即耐久在高温、高湿环境，故对以此为基材的射频标签 影响低。14.屏壁效果高全导电基材以及开槽式天线，受目标物材质影响小。例如杯体 装添物(水油等导体)15.高反射率铝、锡箔纸为高导电的导体，应用为射频标签天线，可达高电波反 射率。16.高共构性铝、锡箔纸为常用包装材料，可直接将无线射频识别标签与包装材 共构制作。
图1为现有无线射频标签结构的应用示意图；图2为本发明制法的方块图；图3为本发明的制造实施例图；图4为本发明无线射频标签成品的平面图；图5为本发明制法的流程图；
图6为本发明半成品库存加工制法的示意图；图7为本发明开槽天线方便加工制成不同造型的示意图；图8为本发明无线射频标签的较佳应用示意图。附图标记说明基材1 ；射频识别标签10 ；打孔11 ；开槽天线12 ；识别晶片2 ；RFID
读取器3。
具体实施例方式本发明的构成内容及其他特点将可在阅读以下配合附图的实施例详细说明后，而 趋于明了。如图2 图4所示，本发明所设的一种无线射频识别标签的制作方法，其主要包 括1.选择具有整面连续导电性能的基材1 ；2.在基材1上打孔11覆晶电性连接设有识别晶片2，以及；3.在基材1上加工形成开槽天线12 ；当然，理论上加工时也可将第2步骤以及第3步骤对调，先形成开槽天线12，再设 置识别晶片2，其制法完全相同仅步骤互异，故文中不再赘述。如此，可选用铝箔、锡箔或导电金属材料等作为基材1，直接覆晶并以刀模冲孔或 激光切割将开槽天线12成型制成射频识别标签10，方法新颖具体可行，材料与制程单纯误 差低，产品合格率高；制造时不需配置高成本的银印机或蚀刻机，成本低廉且省电、节能、无 污染、可回收。完全没有传统的银印、蚀刻、溅镀等昂贵、高污染、费时、不易储存等缺点。如图3 图5所示，本发明更具体的制造方法可进一步包括基材以铝箔或锡箔纸导电金属为天线基材1 ；延展将基材1延展至9微米(μπι)以下的厚度，分条卷成卷状(Roll to RollProcess)；冲孔以刀模或冲压机在基材1上设有符合识别晶片2脚位的间距打孔11 ；覆晶将识别晶片2以导电胶(图未示)，可为异方性或非异方性导电胶，固着在 已打孔11成卷的基材1上；天线成型以刀模或激光切割在已完成覆晶的基材1上进行切割制成开槽天线 12，以及；后续处理进行背胶、护膜(图未示)以制成无线射频识别标签10 (Inlay)。请参图5、图6所示，本发明制法的最大特色，除了可直接一贯作业进行天线成型 加工外，制程中并可将识别晶片2先行覆合在成卷铝箔基材1上，如此不但可避免裸晶元易氧化，而且成卷覆晶的半成品基材1也可方便入库储存备用，使后续作业更为机动方便，如 图7所示，生产时再依据客制化需求规划各种不同天线设计，在完成覆晶的铝箔基材1上修 改刀模，以适当刀模或激光切割，将所需要的开槽天线12切刻成型，产品外形多样化制造 更为方便。本发明制成的无线射频识别标签10，因为可在金属基材1直接形成开槽天线12， 故应用上比传统的银印或蚀刻天线，具有显著的高增益天线(AntermaGain)，强反射率 (Reflectivity)，高导电率(Conducti vity)。使得在无线射频识别系统的运用，可达更远的 距离(140% )。尤其，如图8所示，本发明因为所制成的无线射频识别标签10，金属基材1具有一 大面积的屏壁效果，应用时可显著降低目标物以及环境，对射频识别标签10电性影响，因 而更适于金属物件或含水份导体目标物的射频识别10标签应用，以供RFID读取器3准确读取。另外，上述本发明制程方法并不限于无线射频识别标签的制作，举凡软性电子电 路导线成型，都可应用所述的一制造技术。而且所用的基材1并不限于铝箔或锡箔等材质， 其他如电路板、金属机壳、金属导体、铭版等都可依此制成原理实施。本发明与传统制法相较至少具有如下的优点1.低材料成本铝箔、锡箔等导电金属材料取得容易，而且价格又比银浆，蚀刻药 剂明显便宜许多。2.低设备投资不需制版机曝光机蚀刻机银印机干燥机等设备。3.高效率制程单一卷筒式(Roll to Roll)制程；线上孔，覆晶，滚筒式刀模开 槽，背胶，测试，包装...可高速一气喝成。4.低制作成本自动化生产；低人力以及低水电能量消耗。5.低损耗无银浆，蚀刻药剂等耗材，唯有滚筒刀模的损耗。6.高合格率材料与制程单纯误差低，产品合格率高。7.单一料件备料单一铝、锡箔纸基材进料，备料成本低。8.单一半成品库存单一已覆晶的铝、锡箔基材库存。9.低库存损耗无银胶挥发或蚀刻锈蚀的问题。10.快速客制化不需制版、银印、覆晶、干燥、测试、再制版、银印..反复测试流
程。只需修改刀模，即可直接于已完成覆晶的铝、锡箔库存基材上，线上开槽天线，背胶、测 试、包装、出货。11.低电性影响全导电基材以及开槽式天线，标签电性受目标物材质影响小。12.坚固铝、锡箔纸延展性高，受外力弯曲不易断裂。13.耐久铝、锡箔纸，本身即耐久在高温、高湿环境，故对以此为基材的射频标签 影响低。14.屏壁效果高全导电基材以及开槽式天线，受目标物材质影响小。例如杯体 装添物(水油等导体)15.高反射率铝、锡箔纸为高导电的导体，应用为射频标签天线，可达高电波反 射率。16.高共构性铝、锡箔纸为常用包装材料，可直接将无线射频识别标签与包装材共构制作。 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落 入本发明的保护范围之内。
权利要求
一种无线射频识别标签的制作方法，其特征在于，主要包括(1)选择具有整面连续导电性能的基材；(2)在基材上打孔覆晶电性连接设有识别晶片，以及；(3)在基材上加工形成开槽天线；如此，使无线射频识别标签制造容易、成本大幅降低，又具有显著的高增益天线、强反射率、以及高导电率。
2.根据权利要求1所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于进一步包括基材以铝箔或锡箔纸导电金属为天线基材；延展将基材延展至9微米以下的厚度，分条卷成卷状；冲孔在基材上设有符合识别晶片脚位的间距打孔；覆晶将识别晶片以导电胶，固着在已打孔成卷的基材上；天线成型在已完成覆晶的基材上进行切割制成开槽天线，以及；后续处理进行背胶、护膜以制成无线射频识别标签。
3.根据权利要求2所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于所述的冲孔步 骤以刀模或冲压机达成。
4.根据权利要求2所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于所述的天线成 型步骤以刀模或激光切割达成。
5.根据权利要求2所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于覆晶固着的成 卷基材作为库存备用；再依客制化需求规划设计，在已完成覆晶的基材上，切刻加工形成开 槽天线。
6.根据权利要求1所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于第(2)步骤以 及第(3)步骤对调，先形成开槽天线，再设置识别晶片。
7.根据权利要求1或6所述的无线射频识别标签的制作方法，其特征在于所述的基 材进一步选自金属机壳、电路板、以及金属铭版等其中的一种。
全文摘要
本发明是一种无线射频识别标签的制作方法，其主要包括1.选择具有整面连续导电性能的基材；2.在基材上打孔覆晶电性连接设有识别晶片，以及；3.在基材上加工形成开槽天线；如此，使无线射频识别标签制造成本大幅降低、省电、节能、无污染、可回收，又具有显著的高增益天线、强反射率、高导电率，而且基材整面导电性能的屏壁效果佳，也可显著降低目标物以及环境，对射频识别标签电性影响，因而更适在金属物件和含水导体等目标物的射频识别标签应用。
文档编号G06K19/077GK101814156SQ20091011781
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者符一如 申请人:益实实业股份有限公司