一种RFID标签、制备方法及装置与流程

一种rfid标签、制备方法及装置
技术领域
1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种rfid标签、制备方法及装置。


背景技术：

2.随着物联网的高速发展和应用，对rfid标签的需求越来越大。石墨烯作为新兴的材料，具有优异的电学特性、良好的化学稳定性，在rfid标签领域具有广泛的应用前景。目前，常用铝蚀刻技术制备rfid天线，工艺流程包括印刷感光油墨、曝光、显影、蚀刻、退膜等一系列工序，工艺繁琐且环境污染严重，不适用于rfid标签的批量生产。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种rfid标签、制备方法及装置，具有通过简单方法对rfid标签进行批量生产的特点。
4.本发明实施例提供了一种rfid标签制备方法，所述方法包括：将导电膜卷的内卷一端固定于放卷装置上，将所述导电膜卷的外卷一端通过真空吸附平台后，固定在收卷装置上；通过所述真空吸附平台吸附所述导电膜上具有基底一面，在被吸附的所述导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案；通过所述收卷装置对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷；其中，所述导电膜包括基底和复合在所述基底上的导电层。
5.在一可实施方式中，所述方法还包括：在基底表面刮涂导电浆料，获得导电浆料和基底复合物；对所述导电浆料和基底复合物进行辊压，获得导电膜；对导电膜进行制卷处理，获得导电膜卷；其中，所述导电膜对应的导电层的厚度为8
‑
15um。
6.在一可实施方式中，所述基底为pet材料、pi材料、纤维材料和纸中一种或多种；所述导电浆料为石墨烯、碳黑、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种。
7.在一可实施方式中，所述真空吸附平台由赛刚板或不锈钢板制成。
8.在一可实施方式中，所述在被吸附的所述导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案，包括：在激光打印装置中预先导入与所述目标天线图案对应的结构图形和排版布局，其中，所述结构图形和排版布局与真空吸附平台的吸附尺寸对应；根据导电层的厚度设置所述激光打印装置的功率参数、速度参数以及加工次数参数；通过激光打印装置对所述导电层进行激光打印，获得所述目标天线图案。
9.在一可实施方式中，所述通过所述收卷装置对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷，包括：当检测到所述激光打印装置打印完成，控制所述收卷装置对所述导电膜进行回收，其中，所述收卷装置对所述导电膜的回收量与所述结构图形和排版布局对应。
10.在一可实施方式中，在被吸附的所述导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案之后，所述方法还包括：通过吹尘和吸尘装置对形成有所述目标天线图案的导电膜的表面进行废料回收。
11.本发明实施例另一方面提供一种rfid标签制备装置，所述装置包括依次布设的放
卷装置、真空吸附平台、打印装置和收卷装置，其中：所述放卷装置，用于固定导电膜卷的内卷一端；所述收卷装置，用于固定所述导电膜卷的外卷一端；所述真空吸附平台，用于供所述导电膜通过并将所述导电膜上具有基底一面吸附在所述真空吸附平台上；打印装置，用于在被吸附的所述导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案；所述收卷装置，还用于对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷；其中，所述导电膜包括基底和复合在所述基底上的导电层。
12.在一可实施方式中，所述装置还包括：刮涂装置，用于在基底表面刮涂导电浆料，获得导电浆料和基底复合物；辊压装置，用于对所述导电浆料和基底复合物进行辊压，获得导电膜；制卷装置，用于对导电膜进行制卷处理，获得导电膜卷；其中，所述导电膜对应的导电层的厚度为8
‑
15um。
13.本发明实施例另一方面提供一种rfid标签，所述标签由任一可实施方式中的一种rfid标签制备方法制得。
14.本方法提供的一种rfid标签、制备方法及装置，利用卷对卷打印的方法进行rfid标签卷的批量生产，使rfid标签卷的生产步骤简单，可靠性高，连续性好，不需要化学溶剂参与后处理，更环保。
附图说明
15.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
16.在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
17.图1为本发明实施例一种标签制备装置的结构示意图；
18.图2为本发明实施例一种标签制备方法的实现流程示意图；
19.图3为本发明实施例一种标签制备方法导电膜制卷的实现流程示意图。
20.其中，附图标记如下：1、放卷装置；2、收卷装置；3、真空吸附平台；4、打印装置；5、控制台；6、压紧辊或拉紧辊。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.图1为本发明实施例一种标签制备装置的结构示意图；图2为本发明实施例一种标签制备方法的实现流程示意图。
23.参见图1和图2，本发明实施例提供了一种rfid标签制备方法，方法包括：操作101，将导电膜卷的内卷一端固定于放卷装置1上，将导电膜卷的外卷一端通过真空吸附平台3后，固定在收卷装置2上；操作102，通过真空吸附平台3吸附导电膜上具有基底一面，在被吸附的导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案；操作103，通过收卷装置2对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷；其中，导电膜包括基底和复合在基底上的
导电层。
24.本方法提供的一种rfid标签的制备方法，利用卷对卷打印的方法进行rfid标签卷的批量生产，使rfid标签卷的生产步骤简单，可靠性高，连续性好，不需要化学溶剂参与后处理，更环保。
25.在本方法操作101中，将导电膜卷的内卷一端固定于v上。需要理解的是，本方法的导电膜卷指代具有导电性能的膜状材料，导电膜包括基底和复合在基底上的导电层。其中，基底选为柔性材料，如可以由pet材料、pi材料、纤维材料和纸中一种或多种制成。从而能够便于制卷。导电层可以为石墨烯导电层、碳黑导电层、碳纳米管导电层和碳纤维导电层中的一种或多种。在对导电膜卷的内卷一端进行固定的时候，可以使导电层一面与放卷装置1固定，也可以使基底一面与放卷装置1固定。将导电膜卷的外卷一端固定在收卷装置2上，在放卷装置1和收卷装置2之间可可以设置真空吸附平台3，且使基底一面朝向真空吸附平台3，并且可以在放卷装置1和真空吸附平台3之间、收卷装置2和真空吸附平台3之间设置压紧辊或拉紧辊6，使基底一面平整地压设在真空吸附平台3表面。其中，压紧辊或拉紧辊6的设置高度可以低于真空吸附平台3的设置高度。
26.在操作102中，启动真空吸附平台3，使真空吸附平台3对导电膜上具有基底一面进行吸附，配合压紧辊或拉紧辊6，进一步提高了导电膜在真空吸附平台3上的平整度和牢固性。通过真空吸附平台3使导电膜保持水平，减少打印过程中的图案偏差，具体的，当打印装置4为激光打印装置时，能够减少激光焦距的偏差。在一可实施方式中，真空吸附平台3由赛刚板或不锈钢板制成。当真空吸附平台3朝上的情况下，真空吸附平台3上方设置有打印装置4，打印装置4可以相对真空吸附平台3位移，也可以固定在真空吸附平台3正上方，通过打印装置4在被真空吸附平台3吸附的导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案，可以理解的是，目标天线图案根据需求图案打印即可。
27.在操作103中，通过收卷装置2对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷。需要补充的是，操作103需要在完成操作102之后执行，以将生成目标天线图案的导电膜进行回收制卷，获得rfid标签卷。应用本方法，通过卷对卷配合打印装置4进行rfid标签的批量生产，其中，天线图案的设计灵活可控化，rfid标签的批量生产步骤简单，通过打印装置4实现天线图案的生产，可靠性高，连续性好，不需要化学溶剂参与后处理，更环保。
28.图3为本发明实施例一种标签制备方法导电膜制卷的实现流程示意图。
29.参见图3，在一可实施方式中，在操作101之前，方法还包括：操作201，在基底表面均匀刮涂导电浆料，获得导电浆料和基底复合物；操作202，对导电浆料和基底复合物进行辊压，获得导电膜；操作203，对导电膜进行制卷处理，获得导电膜卷；其中，导电膜对应的导电层的厚度为8
‑
15um。
30.在操作201中，通过在基底表面刮涂导电浆料，相较于一般的复合方法，获得导电浆料和基底复合物中导电浆料的厚度更厚，基于该导电浆料形成的导电层的厚度能够达到8
‑
15μm，进一步，可达10
‑
15μm。导电浆料可以选为石墨烯、碳黑、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种。进一步的，导电浆料可以选为导电油墨，如石墨烯油墨、碳黑油墨、碳纳米管油墨和碳纤维油墨中的一种或多种。而通常方法下，如石墨烯导电油墨印刷法、氧化石墨烯激光还原法、喷墨打印法等，制备所得的导电层的厚度在6
‑
8μm，导致电导率不高。
31.在操作202中，对导电浆料和基底复合物进行辊压，获得导电膜。其中，可以在导电
浆料未干的情况下，对导电浆料和基底复合物进行辊压，以获得导电膜。具体的，辊压可以采用双辊压机完成。
32.在操作203中，对导电膜进行制卷处理，获得的导电膜卷，可以与放卷装置1和收卷装置2连接，以执行操作101
‑
操作103。
33.在一可实施方式中，操作102，在被吸附的导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案，包括：首先，在激光打印装置中预先导入与目标天线图案对应的结构图形和排版布局，其中，结构图形和排版布局与真空吸附平台3的吸附尺寸对应；然后，根据导电层的厚度设置激光打印装置的功率参数、速度参数以及加工次数参数；再后，通过激光打印装置对导电层进行激光打印，获得目标天线图案。
34.本方法打印装置4选用激光打印装置，通过激光打印装置对目标天线图案进行打印，即采用激光刻蚀方法进行目标天线图案的批量生产，可以在与激光打印装置对应的激光打标软件中导入预先在画图软件上设计的结构图形和排版布局，具体的，结构图形和排版布局为天线二维结构图形和排版布局，可以理解的是，为了使激光蚀刻更加准确，可以将最大打印范围限制在与真空吸附平台3的吸附尺寸对应。例如，当导电膜的宽度小于真空吸附平台3的宽度，则以导电膜的宽度作为激光打印装置打印范围的最大打印范围；当导电膜的宽度大于真空吸附平台3的宽度，则以真空吸附平台3的宽度作为激光打印装置打印范围的最大打印范围。以使目标天线图案成型在最大打印范围内，保证了目标天线图案的准确性。在激光打印过程中，可以根据导电膜的厚度设置激光的功率参数、速度参数以及加工次数，进一步的，可以根据导电层的厚度设置激光的功率参数、速度参数以及加工次数。例如，当导电膜为石墨烯薄膜，且石墨烯薄膜的厚度为8
‑
15μm的情况下，激光频率设置在50khz，功率范围控制在25％
‑
50％之间。加工次数与功率大小成反比。进行激光打印时，激光光束聚焦在石墨烯薄膜上，在被刻蚀的薄膜达到最大的吸收率，需要被刻蚀的石墨烯部分吸收激光能量，发生熔化被除去，而薄膜基底有较大的透过率和反射率，避免基底被损坏。如此操作，激光可以在石墨烯薄膜上刻蚀出上述目标天线图案，且目标天线图案上用于绑定芯片位置的线间距精度可以达到+/
‑
10μm。
35.在一可实施方式中，操作103，通过收卷装置2对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷，包括：当检测到激光打印装置打印完成，控制收卷装置2对导电膜进行回收，其中，收卷装置2对导电膜的回收量与结构图形和排版布局对应。
36.可以理解的是，收卷装置2用于对生成目标天线图案的导电膜进行回收，为了避免收卷装置2对未生成目标天线图案的导电膜进行回收，收卷装置2在收卷前，可以检测激光打印装置的打印操作是否完成，该检测可以通过图像采集装置对位于真空吸附平台3上的导电膜进行图像采集，然后比对采集获得的导电膜图像和与目标天线图案对应的结构图形和排版布局，以确定激光打印装置的打印操作是否完成。该检测还可以通过检测激光打印装置是否运行，以确定激光打印装置的打印操作是否完成。在检测到激光打印装置打印完成，收卷装置2对导电膜进行回收。进一步的，为了保证在导电膜上打印的连续性，也为了节省导电膜材料，收卷装置2对导电膜的回收量与需要结构图形和排版布局的尺寸对应。例如，一次打印1个单位长度的导电膜，则收卷装置2一次回收1个单位长度的导电膜。即，每次激光刻蚀工作完一个排版图形的目标天线图案，收卷装置2和放卷装置1的辊轴同步启动，步进距离为一个排版的长度，以起到对打印生成目标天线图案的导电膜进行回收的目的。
37.在一可实施方式中，在被吸附的导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案之后，方法还包括：通过吹尘和吸尘装置对形成有目标天线图案的导电膜的表面进行废料回收。通过吹尘和吸尘装置可以将被刻蚀掉的导电层上的废料进行及时的收集回收，需要补充的是，该吹尘和吸尘装置的废料回收可以在完成打印后进行，也可以边打印边回收。例如，当导电膜为石墨烯薄膜时，在打印过程中，同步启动吹尘和吸尘装置，通过吹尘和吸尘装置可以将被刻蚀掉的石墨烯废料及时收集回收。或，在完成打印后，启动吹尘和吸尘装置，通过吹尘和吸尘装置可以将被刻蚀掉的石墨烯废料及时收集回收。
38.需要补充的是，放卷装置1、收卷装置2、真空吸附平台3、打印装置4、压紧辊或拉紧辊6、吹尘和吸尘装置均可以信号连接至控制台5，以使控制台5对上述装置进行统一控制，方便操作。具体的，可以将激光打标软件设置在控制台5上，以通过控制台5对天线二维结构图形和排版布局进行导入和修改等操作。具体的，控制台5可以为电脑。
39.综上，本方法基于高导电石墨烯油墨，通过卷对卷批量激光刻蚀工艺流程制作rfid标签，整体工艺流程简单并且无污染，解决现有技术环境污染严重、适用基底局限等问题，实现生产低污染、标签底材多样化、生产制造高效化、生产成本低廉化。
40.参见图1，本发明实施例另一方面提供一种rfid标签制备装置，装置包括依次布设的放卷装置1、真空吸附平台3、打印装置4和收卷装置2，其中：放卷装置1，用于固定导电膜卷的内卷一端；收卷装置2，用于固定导电膜卷的外卷一端；真空吸附平台3，用于供导电膜通过并将导电膜上具有基底一面吸附在真空吸附平台3上；打印装置4，用于在被吸附的导电膜的导电层一面通过打印生成目标天线图案；收卷装置2，还用于对生成目标天线图案的导电膜进行回收，获得rfid标签卷；其中，导电膜包括基底和复合在基底上的导电层。
41.在一可实施方式中，装置还包括：刮涂装置，用于在基底表面刮涂导电浆料，获得导电浆料和基底复合物；辊压装置，用于对导电浆料和基底复合物进行辊压，获得导电膜；制卷装置，用于对导电膜进行制卷处理，获得导电膜卷；其中，导电膜对应的导电层的厚度为8
‑
15um。
42.本发明实施例另一方面提供一种rfid标签，标签由任一可实施方式中的一种rfid标签制备方法制得。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。