專利名稱：一種rfid標簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及射頻識別(RFID)標簽天線的制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
基于射頻識別技術(shù)的RFID標簽因具有體積小型化與形狀多樣化，讀取方便快捷， 讀取距離遠，識別速度快，一次閱讀多目標識別與高速運動目標識別，存儲信息量大，安全 性能高，使用壽命長，可重復(fù)使用，穿透性和無屏障閱讀，高惡劣環(huán)境忍耐性(污染、潮濕) 等特點，廣泛應(yīng)用于社會多個領(lǐng)域且得到快速發(fā)展。歐洲最大的超市麥德龍(METRO)與美 國最大的超市沃爾瑪分別在2003年與2004年開始試用RFID技術(shù)，這項決策對RFID標簽 的普及化使用更起到了一個加速的作用。制造RFID標簽天線的方法以下幾種(1)繞線法，該方法是最早期的制作RFID 標簽天線的方法，它是用粗銅導(dǎo)線在繞制工具上制成天線，芯片模塊焊接到天線，用烤漆 將其固定，制作天的線效率低，成本高；(2)蝕刻金屬箔法，此方法是蝕刻鋁箔或者銅箔制 作RFID標簽天線，制作過程復(fù)雜，銅價格的增長限制了生產(chǎn)的低成本化，而且環(huán)境污染大；
(3)電鍍直寫法，這種方法是在基材上印制催化作用的油墨，再電鍍完成天線的制作，該方 法存在環(huán)境污染與制作工藝復(fù)雜的問題；(4)印刷法，在承印物上直接印刷導(dǎo)電油墨形成 天線圖形，其表現(xiàn)出多次印刷與固化工藝難控制的問題，而且導(dǎo)電銀漿的價格造成生產(chǎn)成 本較高；(5)噴墨打印法，過程是使用噴墨打印機直接要基材上打印上導(dǎo)電油墨，形成所需 的要導(dǎo)電圖形線路，這種方法存在導(dǎo)電油墨的穩(wěn)定性問題以及所用噴墨打印機的價格十分 昂貴等問題。降低標簽成本的瓶頸主要體現(xiàn)在天線的制造技術(shù)。在國內(nèi)外，目前主要研究的 方向是使用絲網(wǎng)印刷法與噴墨打印法。Dong-Youn Shin等人(“Thin Solid Films”， 2009(517) :611-6118)、Liu Caifeng 等人(“Ilth IEEE International Conference on Communication Technology Proceedings. Hangzhou, China",2008 264-267)> Stanley Y. Y 等人(“IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing，，, 2007, vol.30, No. 3 200-205)等研究絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀漿制造RFID天線的方法，且分析了天線的 導(dǎo)電性能。但是，由于導(dǎo)電銀漿天線表現(xiàn)出電阻值較金屬箔天線高，導(dǎo)致Q值直接降低，使 得最終電子標簽的讀取距離存在一定程度的降低。用絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀制造天線，需要經(jīng) 過固化過程，雖然納米導(dǎo)電銀漿的固化時因其納米顆粒在在團聚時放熱，其固化溫度較其 他顆粒狀的導(dǎo)電銀漿低，更加有利加快生產(chǎn)效率，同時納米導(dǎo)電銀漿的價格更加昂貴。噴 墨打印法制造線路圖形也是研究的一個熱點，Li Yang等人(“IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques",2007, vol. 55, No. 12 2894-2901) > Μ. Μ. Tentzeris 等人(“18th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. Greece, Athens，，，2007 :1-4)、David Redinger 等 人(IEEE Transactions on Electron Devices,2004, vol.51, No. 12 1978-1983) > Anne Blayo 等 人(‘‘Joint sOc-EUSAI conference. France, Grenoble 2005 :ρ· XYZ)等報道應(yīng)用噴墨打印技術(shù)制造線路的方法，但是噴墨打印方法尚在研究試用階段，加之導(dǎo)電油墨的性能穩(wěn) 定性與噴墨打印設(shè)備的高成本等原因限制了在大規(guī)劃生產(chǎn)中普及應(yīng)用。美國Conductive Inkjet Technology公司研究了一種結(jié)合打印技術(shù)與電鍍技術(shù)的形成電路圖形的方法，具 體是先通過噴墨打印技術(shù)在基材上打印上一層電鍍催化劑物質(zhì)，然后直接放入電鍍液里鍍 上一層銅，其缺點是電鍍的速度較慢，影響生產(chǎn)效率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種RFID標簽天線的制作方法，該方法以鋁箔為材料、采用刀模辦切 方式制作天線圖形，制作過程簡單、迅速、無環(huán)境污染，所獲得的RFID標簽天線具有導(dǎo)電性 能良好、價格便宜的特點。
本發(fā)明技術(shù)方案是
一種RFID標簽天線的制作方法，如圖1所示，包括以下步驟
步驟1 以熱固膠膜為天線圖形形成過程中的支撐基體，熱固膠膜面積大小除去 熱固膠膜邊緣用于定位的面積之外應(yīng)能夠布置下N個1)需要制作的RFID標簽天線 圖形。首先在熱固膠膜上的每個對應(yīng)的RFID標簽天線圖形區(qū)域開出兩個窗口，窗口的大小 和位置與對應(yīng)的RFID標簽天線圖形的兩個端口的大小和位置相同；然后撕去熱固膠膜表 面的保護膜。
步驟2 以鋁箔為制作天線圖形的導(dǎo)體材料，鋁箔面積大小應(yīng)能夠完全覆蓋步驟1 中所述熱固膠膜，將鋁箔熱壓于經(jīng)步驟1處理后的熱固膠膜表面，然后在熱固膠膜與鋁箔 的熱壓復(fù)合體邊緣開出若干定位孔。
步驟3 以步驟2中熱固膠膜與鋁箔的熱壓復(fù)合體邊緣的若干定位孔為對位標準， 采用刀模半切裝置將步驟2熱壓覆合于熱固膠表面的鋁箔切成兩部分，一部分為天線圖形 部分，余下的部分為需要去掉的鋁箔部分；然后將需要去掉的鋁箔部分去掉，在熱固膠膜表 面形成N個RFID標簽天線圖形。
步驟4 將步驟3所得N個RFID標簽天線圖形整體熱壓于RFID標簽天線基材表 面，然后將N個RFID標簽天線圖形裁開，并撕去背面熱固膠膜表面的離型紙。
步驟5 將步驟4所得N個獨立的RFID標簽天線圖形背面露出的兩個端口橋接在 一起，最終形成線路閉合的RFID標簽天線。具體橋接時，采用一段鋁箔線作為過橋連接線， 所述過橋鋁箔線的寬度與RFID標簽天線的線寬相等，過橋鋁箔線與RFID標簽天線圖形背 面露出的兩個端口之間采用導(dǎo)電膠粘接。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明提供了一種成本低廉、方法簡單、效率較高，且綠色環(huán)保的RFID標簽天線 制作方法，克服了現(xiàn)有RFID標簽天線制作方法存在的成本昂貴、過程復(fù)雜、效率較低，且存 在環(huán)境污染等技術(shù)問題，對RFID標簽的普及化應(yīng)用提供了可行性。


圖1為本發(fā)明提供的RFID天線制作方法的流程示意圖。
圖2為熱固膠膜結(jié)構(gòu)示意圖。其中1表示離型紙，2表示熱固膠，3表示保護膜。
圖3為熱固膠膜開出天線端口并去掉保護膜后的示意圖。
圖4為熱固膠膜和鋁箔熱壓復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1表示離型紙，2表示熱 固膠，4表示鋁箔。
圖5為熱壓于熱固膠表面的鋁箔經(jīng)刀模半切之后形成的RFID天線圖形示意圖。
圖6為熱固膠膜和鋁箔熱壓復(fù)合后以及鋁箔經(jīng)刀模半切之后背面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為橋接示意圖。
具體實施方式
一種RFID標簽天線的制作方法，如圖1所示，包括以下步驟
步驟1 以熱固膠膜為天線圖形形成過程中的支撐基體，熱固膠膜面積大小除去 熱固膠膜邊緣用于定位的面積之外應(yīng)能夠布置下N個1)需要制作的RFID標簽天線 圖形。首先在熱固膠膜上的每個對應(yīng)的RFID標簽天線圖形區(qū)域開出兩個窗口，窗口的大小 和位置與對應(yīng)的RFID標簽天線圖形的兩個端口的大小和位置相同；然后撕去熱固膠膜表 面的保護膜。
圖2為熱固膠膜結(jié)構(gòu)示意圖。其中1表示離型紙，2表示熱固膠，3表示保護膜。 圖3為熱固膠膜開出天線端口并去掉保護膜后的示意圖。
開窗口時，可采用激光機或者刀割機把天線端子位置的熱固膠膜切穿，即可得到 需要的窗口。
步驟2 以鋁箔為制作天線圖形的導(dǎo)體材料，鋁箔面積大小應(yīng)能夠完全覆蓋步驟1 中所述熱固膠膜，將鋁箔熱壓于經(jīng)步驟1處理后的熱固膠膜表面，然后在熱固膠膜與鋁箔 的熱壓復(fù)合體邊緣開出若干定位孔。
圖4為熱固膠膜和鋁箔熱壓復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1表示離型紙，2表示熱 固膠，4表示鋁箔。
開定位孔時，與步驟1中開窗口一樣，可采用激光機或者刀割機把需要開定位孔 位置的熱固膠膜和鋁箔切穿，即可得到需要的定位孔。定位孔直徑在Φ 1.5-2. 5mm之間。
步驟3 以步驟2中熱固膠膜與鋁箔的熱壓復(fù)合體邊緣的若干定位孔為對位標準， 采用刀模半切裝置將步驟2熱壓覆合于熱固膠表面的鋁箔切成兩部分，一部分為天線圖形 部分，余下的部分為需要去掉的鋁箔部分；然后將需要去掉的鋁箔部分去掉，在熱固膠膜表 面形成N個RFID標簽天線圖形。
圖5為熱壓于熱固膠表面的鋁箔經(jīng)刀模半切之后形成的RFID天線圖形示意圖。為 了是以方便，圖5只給出了一個RFID天線圖形的示意。具體熱壓過程可采用熱壓機進行處理。
所述刀模辦切裝置的刀模是通過數(shù)控(CNC)機床雕刻加工完成的，刀模上帶有半 切線路用的刀片。由于市售熱固膠膜中離型紙較厚，通常大于50微米，熱固膠層厚度通常 在15至35微米之間，而市售鋁箔厚度通常在10至50微米之間，所以通過刀模辦切裝置， 可完全將熱壓于熱固膠層表面的鋁箔完全切穿但不傷及離型紙，這樣可以方便地將辦切后 需要去掉的鋁箔部分去掉；同時由于離型紙的存在，也可防止因半切厚度稍大而出現(xiàn)損壞 刀片的情況。
步驟4 將步驟3所得N個RFID標簽天線圖形整體熱壓于RFID標簽天線基材表 面，然后將N個RFID標簽天線圖形裁開，并撕去背面熱固膠膜表面的離型紙。
將步驟3所得N個RFID標簽天線圖形整體熱壓于RFID標簽天線基材表面時，若 RFID標簽天線基材為熱固型塑料基材，則直接將RFID標簽天線圖形與RFID標簽天線基材 進行熱壓；若RFID標簽天線基材為非熱固型塑料基材，則在RFID標簽天線基材表面涂覆一 層熱固膠后與RFID標簽天線圖形進行熱壓。同時為了增加鋁箔與RFID標簽天線基材之間 的粘接強度，可事先對鋁箔表面進行粗糙化處理。具體熱壓過程可采用熱壓機進行處理。
步驟5 將步驟4所得N個獨立的RFID標簽天線圖形背面露出的兩個端口橋接在 一起，最終形成線路閉合的RFID標簽天線。具體橋接時，采用一段鋁箔線作為過橋連接線， 所述過橋鋁箔線的寬度與RFID標簽天線的線寬相等，過橋鋁箔線與RFID標簽天線圖形背 面露出的兩個端口之間采用導(dǎo)電膠粘接。
橋接的目的是將之前形成的RFID標簽天線圖形采用導(dǎo)體連接形成一個閉合線路 的RFID標簽天線，本發(fā)明采用鋁箔作為橋接材料，橋接鋁箔兩端與RFID標簽天線圖形背面 露出的兩個端口之間采用導(dǎo)電膠粘接，而橋接鋁箔與其跨過的RFID標簽天線線路之間采 用熱固膠層本身作為絕緣層。
上述內(nèi)容詳細描述了本發(fā)明的主要原理與主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)勢。本發(fā)明涉 及到RFID標簽制造技術(shù)中的天線制造方法，本發(fā)明不受上述實施方式的限制，上述實施方 式和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不違背本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā) 明還會有各種的改進措施，這此改進措施均應(yīng)歸入要求保護的本發(fā)明范疇內(nèi)。本發(fā)明要求 保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種RFID標簽天線的制作方法，包括以下步驟步驟1 以熱固膠膜為天線圖形形成過程中的支撐基體，熱固膠膜面積大小除去熱固 膠膜邊緣用于定位的面積之外應(yīng)能夠布置下N個需要制作的RFID標簽天線圖形，其中 N > 1 ；首先在熱固膠膜上的每個對應(yīng)的RFID標簽天線圖形區(qū)域開出兩個窗口，窗口的大小 和位置與對應(yīng)的RFID標簽天線圖形的兩個端口的大小和位置相同；然后撕去熱固膠膜表 面的保護膜；步驟2 以鋁箔為制作天線圖形的導(dǎo)體材料，鋁箔面積大小應(yīng)能夠完全覆蓋步驟1中所 述熱固膠膜，將鋁箔熱壓于經(jīng)步驟1處理后的熱固膠膜表面，然后在熱固膠膜與鋁箔的熱 壓復(fù)合體邊緣開出若干定位孔；步驟3 以步驟2中熱固膠膜與鋁箔的熱壓復(fù)合體邊緣的若干定位孔為對位標準，采 用刀模半切裝置將步驟2熱壓覆合于熱固膠表面的鋁箔切成兩部分，一部分為大線圖形部 分，余下的部分為需要去掉的鋁箔部分；然后將需要去掉的鋁箔部分去掉，在熱固膠膜表面 形成N個RFID標簽天線圖形；步驟4 將步驟3所得N個RFID標簽天線圖形整體熱壓于RFID標簽天線基材表面，然 后將N個RFID標簽天線圖形裁開，并撕去背面熱固膠膜表面的離型紙；步驟5 將步驟4所得N個獨立的RFID標簽天線圖形背面露出的兩個端口橋接在一起， 最終形成線路閉合的RFID標簽天線；具體橋接時，采用一段鋁箔線作為過橋連接線，所述 過橋鋁箔線的寬度與RFID標簽天線的線寬相等，過橋鋁箔線與RFID標簽天線圖形背面露 出的兩個端口之間采用導(dǎo)電膠粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標簽天線的制作方法，其特征在于，步驟1在熱固膠膜 上的每個對應(yīng)的RFID標簽天線圖形區(qū)域開出兩個窗口時，采用激光機或者刀割機把天線 端子位置的熱固膠膜切穿，即可得到需要的窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標簽天線的制作方法，其特征在于，步驟2在熱固膠膜 與鋁箔的熱壓復(fù)合體邊緣開定位孔時，采用激光機或者刀割機把需要開定位孔位置的熱固 膠膜和鋁箔切穿，即可得到需要的定位孔；定位孔直徑在Φ 1. 5-2. 5mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標簽天線的制作方法，其特征在于，步驟3中使用的刀 模半切裝置中的刀模是通過數(shù)控機床雕刻加工完成的，刀模上帶有半切線路用的刀片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標簽天線的制作方法，其特征在于，步驟2和步驟4中 所述熱壓過程采用熱壓機進行處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標簽天線的制作方法，其特征在于，步驟4將步驟3所 得N個RFID標簽天線圖形整體熱壓于RFID標簽天線基材表面時，若RFID標簽天線基材為 熱固型塑料基材，則直接將RFID標簽天線圖形與RFID標簽天線基材進行熱壓；若RFID標 簽天線基材為非熱固型塑料基材，則在RFID標簽天線基材表面涂覆一層熱固膠后與RFID 標簽天線圖形進行熱壓；同時為了增加鋁箔與RFID標簽天線基材之間的粘接強度，可事先 對鋁箔表面進行粗糙化處理。
全文摘要
一種RFID(射頻識別)標簽天線的制作法方法，屬于射頻通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用熱固膠膜作為天線圖形形成過程中的支撐材料，首先在熱固膠膜上開出與RFID標簽天線圖形端口大小和位置相對應(yīng)的端口；然后將鋁箔與熱固膠膜熱壓復(fù)合，熱壓復(fù)合后在邊緣開出定位孔；再使用刀模辦切裝置辦切鋁箔，將不需要的鋁箔去掉，得到RFID標簽天線圖形；再將RFID標簽天線圖形轉(zhuǎn)移至RFID標簽天線基材表面；最后將背面露出的兩個RFID標簽天線圖形端口橋接在一起，得到最終的RFID標簽天線。本發(fā)明制作過程簡單、迅速、無環(huán)境污染，所獲得的RFID標簽天線具有導(dǎo)電性能良好、價格便宜的特點。
文檔編號H01Q1/38GK102035074SQ20101051133
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者何為, 周華, 周國云, 王守緒, 陳苑明 申請人:電子科技大學(xué)