Rfid抗金属标签及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种RFID抗金属标签，包括标签天线、标签芯片、绝缘介质基板、绝缘膜；标签天线、标签芯片附着在绝缘膜的上表面；绝缘膜的下表面裹贴于所述绝缘介质基板上；标签天线可以包括两个矩形金属贴片、多条短路线，两个矩形金属贴片位于所述标签芯片的两侧，每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙，一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接。本发明还公开了一种RFID抗金属标签的制造方法。本发明能使RFID抗金属标签天线的厚度较薄，并且制造成本低、精确度高、易于量产。
【专利说明】RFID抗金属标签及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),特别涉及是一种RFID抗金属标签及其制造方法。
【背景技术】
[0002]射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID)是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。与传统识别技术(二维码、条形码等)相比，RFID技术具有标示唯一、信息容量大、读取快捷方便、多标签读取、可进行数据加密的特点。经过多年发展已广泛应用于物品跟踪、航空行李分拣、工厂装配流水线、汽车防盗、电子票证、动物管理、商品防伪等领域。
[0003]RFID由于载波频段不同，可以划分为低频(3(T300kHz)、中频(300kHz?3MHz)、高频(3?30MHz)和超高频(300MHC3GHZ)。其中，超高频(UHF)频段的有效作用距离最大，可以达到8?20m，可广泛应用于商业物流和交通运输领域。超高频射频识别系统的协议目前有很多种，主要可以分为两大协议制定者:一是ISO(国际标准化组织)；二是EPC Global。ISO组织目前针对UHF频段制定了射频识别协议IS018000-6，而EPC Global组织则制定了针对产品电子编码超高频射频识别系统的标准EPC C1G2UHF RFID。
[0004]RFID系统包括读写器、标签，一个完整RFID标签包括标签天线和标签芯片及将它们模塑的外部树脂，RFID标签芯片具有发送接收部、控制部和存储器。在存储器中存储有固有的识别代码(唯一 ID)，读写器对RFID标签的唯一 ID的读出，借助RFID标签用天线通过无线通信(无线信息交换)进行，该无线信息交换有电波方式和电磁感应方式。
[0005]一般，RFID标签粘贴在金属上时，特性将出现较大变化。如果是电磁感应方式的RFID标签，在磁通进入金属中时将流过涡流，其产生抵消磁通的作用，结果信息交换距离(信息交换区域)大幅缩短，最恶劣的情况下将不能进行信息交换。如果是电波方式的RFID标签，则电波在金属面反射并产生多径现象，RFID标签的信息读取变得不稳定，由于金属面的影响，RFID标签的天线的电力转换效率变差，与电磁感应方式相同，产生更新距离的恶化。目前业界改善电子标签在金属环境下的读取状况，比较流行以下两种办法:
[0006](I)提高天线和金属表面的相对高度。随着相对高度的增加，合成场信号矢量将逐渐增强，到相对高度达到波长的I / 4时，合成场信号矢量达到最大，可获得最佳增益值。但是现在人们对电子标签的厚度要求越来越薄，笨重厚实的设计方案显然不符合用户的审美潮流，并且随着电子标签厚度的增加，相应的也提高了标签的生产成本，不利于产业的大规模推广。
[0007](2)用有源标签来满足系统的性能要求，但是有源标签的寿命有限、体积大、成本高、并且不适合在恶劣环境下工作。
[0008]现有的一种适用于金属的RFID标签如图1所示，由金属片部40、设在该金属片部40上的RFID标签部10构成。RFID标签部10具有标签芯片、标签天线以及用于调节该标签天线的调谐频率的阻抗调节部。RFID标签部10可以单体粘贴在金属之外的物品上使用。在将RFID标签部10单体用于非金属物品中时，优选省略阻抗调节部。这是因为RFID标签部10是预先设想粘贴在金属上而制造的，所以如果具有阻抗调节部，则调谐性能降低。
[0009]金属片部40由用于防止RFID标签部10受到金属影响的间隔部和金属片部构成。在将适用于金属的RFID标签粘贴在金属90上使用时，适用于金属的RFID标签借助金属片部40的背面粘贴在金属90上。
[0010]如图2所示，RFID标签部10的标签芯片21、标签天线22和阻抗调节部23形成在基板上，基板12利用PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料或纸等构成。标签芯片21形成于基板12的表面的大致中央，标签天线22是偶极天线，形成于标签芯片21的两侧，标签天线22通过在基板12的表面上实施蚀刻和焊膏印刷等形成，阻抗调节部23是导体，是为了调节标签天线22的阻抗特性而设置的。阻抗调节部23也可以不设在基板材料部12的表面，而设在基板12的内部。
[0011 ] 在适用于金属的RFID标签I对应于UHF频带等高频电波时，其阻抗成分可以利用环状导体形成，因此阻抗调节部23与左右的标签天线22连接，形成为“]”状。
[0012]上述结构的适用于金属的RFID标签，制造工艺复杂、成本高。
【发明内容】
[0013]本发明要解决的技术问题是使RFID抗金属标签天线的厚度较薄，并且制造成本低、精确度高、易于量产。
[0014]为解决上述技术问题，本发明提供的RFID抗金属标签，包括标签天线、标签芯片、绝缘介质基板、绝缘膜；
[0015]所述标签天线、标签芯片附着在所述绝缘膜的上表面；
[0016]所述绝缘膜的下表面裹贴于所述绝缘介质基板上。
[0017]较佳的，所述标签天线为偶极振子天线；
[0018]所述标签天线包括两个矩形金属贴片、多条短路线；
[0019]两个矩形金属贴片位于所述标签芯片的两侧；
[0020]每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙；
[0021]一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接。
[0022]较佳的，每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙、一条或多条矩形缝隙。
[0023]较佳的，每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线；
[0024]所述短路线，通过所述绝缘膜裹贴于所述绝缘介质基板的侧边及背面。
[0025]较佳的，所述RFID抗金属标签为超高频RFID抗金属标签；
[0026]所述绝缘膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亚胺膜；
[0027]所述矩形金属贴片为铝贴片或铜贴片；
[0028]所述标签芯片以倒扣的方式与所述矩形金属贴片焊接在一起。
[0029]较佳的，所述绝缘膜的厚度为10?200 μ m ;
[0030]所述矩形金属贴片厚度为0.01?0.1mm。
[0031]为解决上述技术问题，本发明提供的RFID抗金属标签的制造方法，包括以下步骤:[0032]一.在软性的绝缘膜的上表面形成金属贴片；
[0033]二.刻蚀所述金属贴片，在绝缘膜的上表面形成标签天线；
[0034]三.将标签芯片与所述标签天线焊接在一起；
[0035]四.将所述绝缘膜的下表面裹贴于绝缘介质基板上，形成RFID抗金属标签。
[0036]较佳的，所述标签天线包括两个矩形金属贴片、多条短路线；
[0037]两个矩形金属贴片位于所述标签芯片的两侧；
[0038]每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙；
[0039]一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接；
[0040]所述标签芯片以倒扣的方式与矩形金属贴片焊接在一起。
[0041]较佳的，每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙、一条或多条矩形缝隙；
[0042]每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线；
[0043]步骤四中，将所述绝缘膜裹贴于绝缘介质基板上后，所述短路线裹贴于绝缘介质基板的侧边及背面，形成RFID抗金属标签。
[0044]较佳的，所述绝缘膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亚胺膜，厚度为10?200 μ m ；
[0045]所述矩形金属贴片为铝贴片或铜贴片，厚度为0.01?0.1mm。
[0046]本发明的RFID抗金属标签及其制造方法，标签天线、标签芯片形成在软性的绝缘膜上，形成加工好的软性标签，将加工好的软性标签裹粘在绝缘介质基板上形成RFID抗金属标签，通过在标签天线的矩形金属贴片上分别形成的圆环缝隙的位置、内径大小及圆环缝隙的宽度，可以调节该标签天线的阻抗特性，标签厚度较薄，并且制造成本低、精确度高、易于量产。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]图1是现有的一种适用于金属的RFID标签不意图；
[0049]图2是现有的一种适用于金属的RFID标签的RFID标签部示意图；
[0050]图3是本发明的RFID抗金属标签天线示意图；
[0051]图4是本发明的RFID抗金属标签天线的制造方法示意图。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]实施例一
[0054]RFID抗金属标签如图3所示,包括标签天线2、标签芯片3、绝缘介质基板、绝缘膜I;
[0055]所述标签天线2、标签芯片3附着在所述绝缘膜I的上表面；
[0056]所述绝缘膜I的下表面裹贴于所述绝缘介质基板上。
[0057]实施例二
[0058]基于实施例一，标签天线2为偶极振子天线；
[0059]标签天线2包括两个矩形金属贴片、多条短路线4 ；
[0060]两个矩形金属贴片位于所述标签芯片3的两侧；
[0061]所述短路线4将所述两个矩形金属贴片短接；
[0062]每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙21，通过圆环形缝隙21的位置、内径大小及圆环形缝隙21的宽度，调节该标签天线的阻抗特性；
[0063]一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接。
[0064]实施例三
[0065]基于实施例二，每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙21、一条或多条矩形缝隙22，通过调节矩形金属贴片上的圆环形缝隙21的位置、矩形缝隙22的位置，及圆环形缝隙21的内径大小、圆环形缝隙21的宽度大小、矩形缝隙22的宽度大小，或者调节所述短路线4的宽度和位置，皆可改变该标签天线的阻抗特性及增益性能。
[0066]实施例四
[0067]基于实施例三，每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线4 ；
[0068]所述短路线4，通过所述绝缘膜裹贴于所述绝缘介质基板的侧边及背面。
[0069]实施例五
[0070]基于实施例四，所述RFID抗金属标签为超高频(UHF) RFID抗金属标签；
[0071]所述绝缘膜I为PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜或PI (聚酰亚胺)膜；
[0072]所述矩形金属贴片为铝贴片或铜贴片；
[0073]所述标签芯片以倒扣的方式与所述矩形金属贴片焊接在一起。
[0074]较佳的，所述绝缘膜I厚度为10~200 μ m，矩形金属贴片厚度为0.01~0.1mm,绝缘介质基板的尺寸为108mm X 20mm X 1mm。
[0075]实施例六
[0076]RFID抗金属标签的制造方法，如图4所示，包括以下步骤:
[0077]—.在软性的所述绝缘膜I的上表面形成金属贴片；
[0078]较佳的，所述绝缘膜I为PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PI (聚酰亚胺)膜，厚度为 10 ~200 μ m ；
[0079]较佳的，所述金属贴片为铝贴片或铜贴片，厚度为0.01~0.1mm ;
[0080]二.刻蚀所述金属贴片，在所述绝缘膜I的上表面形成标签天线2;
[0081]三.将标签芯片3与所述矩形金属贴片焊接在一起，形成加工好的软性标签；
[0082]四.将所述绝缘膜I (附着有标签天线2、标签芯片3)的下表面裹贴于绝缘介质基板上，形成RFID抗金属标签。
[0083]实施例七
[0084]基于实施例六，所述标签天线2包括两个矩形金属贴片、多条短路线4 ；[0085]两个矩形金属贴片位于所述标签芯片3的两侧；
[0086]每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙21 ；
[0087]所述短路线4 一端同矩形金属贴片短接；
[0088]所述标签芯片3以倒扣的方式与矩形金属贴片焊接在一起。
[0089]实施例八
[0090]基于实施例七，每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙21、一条或多条矩形缝隙22 ；
[0091]每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙21、一条或多条矩形缝隙22 ；
[0092]每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线4 ；
[0093]步骤四中，将所述绝缘膜I裹贴于绝缘介质基板上后，所述短路线4裹贴于绝缘介质基板的侧边，形成RFID抗金属标签。
[0094]本发明的RFID抗金属标签及其制造方法，标签天线、标签芯片形成在软性的绝缘膜上，形成加工好的软性标签，将加工好的软性标签裹粘在绝缘介质基板上形成RFID抗金属标签，通过在标签天线的矩形金属贴片上分别形成的圆环缝隙的位置、内径大小及圆环缝隙的宽度，可以调节该标签天线的阻抗特性，标签厚度较薄，并且制造成本低、精确度高、
易于量产。
[0095]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种RFID抗金属标签，包括标签天线、标签芯片、绝缘介质基板，其特征在于，RFID抗金属标签还包括绝缘膜； 所述标签天线、标签芯片附着在所述绝缘膜的上表面； 所述绝缘膜的下表面裹贴于所述绝缘介质基板上。
2.根据权利要求1所述的RFID抗金属标签，其特征在于， 所述标签天线为偶极振子天线； 所述标签天线包括两个矩形金属贴片、多条短路线； 两个矩形金属贴片位于所述标签芯片的两侧； 每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙； 一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接。
3.根据权利要求2所述的RFID抗金属标签，其特征在于， 每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙、一条或多条矩形缝隙。
4.根据权利要求2所述的RFID抗金属标签，其特征在于， 每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线； 所述短路线， 通过所述绝缘膜裹贴于所述绝缘介质基板的侧边及背面。
5.根据权利要求2所述的RFID抗金属标签，其特征在于， 所述RFID抗金属标签为超高频RFID抗金属标签； 所述绝缘膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亚胺膜； 所述矩形金属贴片为铝贴片或铜贴片； 所述标签芯片以倒扣的方式与所述矩形金属贴片焊接在一起。
6.根据权利要求5所述的RFID抗金属标签，其特征在于， 所述绝缘膜的厚度为10~200 μ m ; 所述矩形金属贴片厚度为0.01~0.1mm。
7.一种RFID抗金属标签的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 一.在软性的绝缘膜的上表面形成金属贴片； 二.刻蚀所述金属贴片，在绝缘膜的上表面形成标签天线； 三.将标签芯片与所述标签天线焊接在一起； 四.将所述绝缘膜的下表面裹贴于绝缘介质基板上，形成RFID抗金属标签。
8.根据权利要求7所述的RFID抗金属标签的制造方法，其特征在于， 所述标签天线包括两个矩形金属贴片、多条短路线； 两个矩形金属贴片位于所述标签芯片的两侧； 每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙； 一部分短路线的一端同一个矩形金属贴片短接，另一部分短路线的一端同另一个矩形金属贴片短接； 所述标签芯片以倒扣的方式与矩形金属贴片焊接在一起。
9.根据权利要求8所述的RFID抗金属标签的制造方法，其特征在于， 每个矩形金属贴片上形成有一圆环形缝隙、一条或多条矩形缝隙； 每个矩形金属贴片的上端、左端、右端分别短接一短路线；步骤四中，将所述绝缘膜裹贴于绝缘介质基板上后，所述短路线裹贴于绝缘介质基板的侧边及背面，形成RFID抗金属标签。
10.根据权利要求9所述的RFID抗金属标签的制造方法，其特征在于， 所述绝缘膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亚胺膜，厚度为10~200μπι; 所述矩形 金属贴片为铝贴片或铜贴片，厚度为0.01~0.1mm。
【文档编号】G06K19/077GK103886361SQ201210564523
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】张志勇, 张钊锋, 庄健敏 申请人:中国科学院上海高等研究院