專利名稱：一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線射頻電子標(biāo)簽的天線制造方法，特別涉及一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：
無(wú)線射線識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)由于具有數(shù)據(jù)的讀寫(Read Write)功能、容易小型化和多樣化的形狀、讀取不受尺寸大小與形狀之限制、耐環(huán)境性、可重復(fù)使用、穿透性、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，如今已成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。
無(wú)線射頻的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫器和電子標(biāo)簽兩部分組成的。讀寫器一般作為計(jì)算機(jī)終端，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)讀寫和存儲(chǔ)，而電子標(biāo)簽則是一種無(wú)源的應(yīng)答器。天線是一種以電磁波形式把無(wú)線電收發(fā)機(jī)的射頻信號(hào)功率接收或輻射出去的裝置。在RFID系統(tǒng)中，天線分為標(biāo)簽天線和讀寫器天線兩種。標(biāo)簽天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片發(fā)射時(shí)，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時(shí)，把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。
通常，天線主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型3種基本形式。當(dāng)射頻的線圈天線進(jìn)入讀寫器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，射頻天線與讀寫器天線之間的相互作用就類似于變壓器，兩者的線圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。由射頻的線圈天線形成的諧振回路如圖2所示，它包括射頻天線的線圈電感L、寄生電容Cp和并聯(lián)電容C2′，其諧振頻率為； (式中C為Cp和C2′的并聯(lián)等效電容)。射頻的應(yīng)用系統(tǒng)就是通過(guò)這一頻率載波實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊的。
所以精確實(shí)現(xiàn)天線電容值是天線設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo)?，F(xiàn)有的射頻天線如圖1所示，即通過(guò)導(dǎo)電材料直接形成過(guò)橋13連接天線的兩端11、12。由于目前制作射頻天線的工藝，是采用通過(guò)正反面導(dǎo)電材料互相刺穿中間層從而實(shí)現(xiàn)上下金屬材料的導(dǎo)通。由于采用的上下層材料，即過(guò)橋和天線都是金屬導(dǎo)電材料，就會(huì)使得在過(guò)橋和天線這兩個(gè)平行的金屬板之間構(gòu)成一個(gè)電容器，由此，造成了天線設(shè)計(jì)的電容誤差值，帶來(lái)分布電容的增加。相應(yīng)地，也造成了射頻的頻率載波的誤差值，使得天線的設(shè)計(jì)值與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)量值偏差較大。
無(wú)線射頻天線制作技術(shù)主要有蝕刻法、線圈繞制法和印刷天線三種，分別適用于不同頻率的無(wú)線射頻電子標(biāo)簽產(chǎn)品。高頻電子標(biāo)簽天線利用以上三種方式均可實(shí)現(xiàn)，但以蝕刻天線為主。一般印刷的無(wú)線射頻標(biāo)簽?zāi)陀媚晗逓槎寥?。但蝕刻的無(wú)線射頻標(biāo)簽?zāi)陀媚晗逓槭暌陨稀?br> 蝕刻法也稱為減法制作技術(shù)。一般傳統(tǒng)蝕刻的天線設(shè)計(jì)，都采用反面材料刺穿中間層鉚接的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)天線電路的回路。但是現(xiàn)實(shí)中這樣的加工方法會(huì)帶來(lái)分布電容的增加，從而會(huì)帶來(lái)天線設(shè)計(jì)值會(huì)與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)量值偏差較大的現(xiàn)象，這種偏差超過(guò)10％以上。
蝕刻印制天線精度高，能夠與讀寫器的詢問信號(hào)相匹配，同時(shí)在天線的阻抗、應(yīng)用到物品上的射頻性能等都很好。
通常的蝕刻工藝制備天線的方法，首先在一個(gè)塑料薄膜上層壓一個(gè)平面銅箔片；然后在銅箔片上涂覆光敏膠，干燥后通過(guò)一個(gè)正片(具有所需形狀的圖案)對(duì)其進(jìn)行光照；放入化學(xué)顯影液中，此時(shí)感光膠的光照部分被洗掉，露出銅；最后放入蝕刻池，所有未被感光膠覆蓋部分的銅被蝕刻掉，從而得到所需形狀的銅線圈。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，減小鉚接回路線條所產(chǎn)生的分布電容，從而使得天線的理論設(shè)計(jì)值與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)量值相吻合，這樣大大提高了產(chǎn)品的實(shí)際使用性能。
為了解決上述的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)手段為 一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟(1)在基板上層壓金屬板，(2)涂覆光敏膠，(3)放入高頻天線的線圈圖案，(4)光照蝕刻，(5)導(dǎo)電材料制成的過(guò)橋鉚接線圈首尾兩端，其特點(diǎn)在于，在步驟(3)中，所述的放入的高頻天線的線圈圖案的至少一匝，在正對(duì)過(guò)橋部分的區(qū)段寬度收窄。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，在步驟(3)中，所述的放入的線圈圖案的天線線路還包括一并聯(lián)電容的上層。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，在步驟(3)中，所述的線圈圖案的并聯(lián)電容的上層與線圈的任意位置連接。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，在步驟(3)中，所述的線圈圖案的并聯(lián)電容的上層優(yōu)選為從芯片綁定區(qū)域外端引出。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，所述的步驟(5)的鉚接過(guò)橋，還包括鉚接所述的并聯(lián)電容的下層，所述的并聯(lián)電容的下層與線圈的任意位置鉚接。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，所述的所述的步驟(5)中，并聯(lián)電容的下層與線圈內(nèi)側(cè)的線端鉚接。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，所述的并聯(lián)電容為可變電容。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，所述的步驟(1)的基板為PET、PI或PVC高分子材料。
所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其中，所述的步驟(5)的導(dǎo)電材料為銅片或鋁片。
本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，在現(xiàn)有的天線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，減少天線本身設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的不必要的電容，大大減小了設(shè)計(jì)值與實(shí)際值之間的差距，并提高了產(chǎn)品的性能。這樣一來(lái)大大增加了產(chǎn)品的實(shí)際使用性能。此外，還通過(guò)增加補(bǔ)償電容的方式來(lái)改變高頻天線的電性能。



圖1為本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法一實(shí)施例步驟(3)的示意圖。
圖3為本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法一實(shí)施例步驟(5)的示意圖。
圖4為圖3示意圖的局部放大。
圖5為本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法一實(shí)施例步驟(5)的示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合圖1，具體闡述本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法。其包括如下步驟在基板上層壓金屬板→涂覆光敏膠→放入高頻天線的線圈圖案，所述的放入的線圈圖案的至少一匝，在正對(duì)過(guò)橋的線圈區(qū)段寬度收窄→將上述的在正對(duì)過(guò)橋的區(qū)段寬度收窄的線圈進(jìn)行光照，然后放入化學(xué)顯影液，接著進(jìn)行蝕刻，得到的線圈具有在正對(duì)過(guò)橋的區(qū)段寬度收窄的特征→最后，將導(dǎo)電材料制成的過(guò)橋鉚接上述線圈的首尾兩端，得到了最終的高頻天線。
下面結(jié)合圖2，具體闡述本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法。如圖2所示，是本發(fā)明的一實(shí)施例步驟(3)，放入高頻天線的線圈圖案，包括線圈14，及線圈首尾端11、12，其它部分線圈寬度都是同樣的，但在正對(duì)過(guò)橋的線圈區(qū)段15的圖案的寬度收窄。
如圖3所示的是本發(fā)明的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法的步驟(5)的一實(shí)施例，將過(guò)橋13鉚接到線圈14的首尾端11、12，使其連接起來(lái)，且所述的正對(duì)過(guò)橋13的線圈部分15，其寬度收窄。因?yàn)楦鶕?jù)電容的特征兩個(gè)平行的金屬板即構(gòu)成一個(gè)電容器。由于高頻天線的上下層材料都是導(dǎo)電材料，兩個(gè)平行的金屬板即構(gòu)成一個(gè)電容器。所以在天線設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡最大可能的減小平行金屬材料的相對(duì)平行面積，使鉚接過(guò)橋(下層)的相對(duì)的線圈導(dǎo)線變細(xì)(上層)以減少寄生電容；大大減小了設(shè)計(jì)值與實(shí)際值之間的差距，提高了產(chǎn)品的性能，從而保證設(shè)計(jì)值與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)量值相符。
如圖5所示的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法的又一實(shí)施例示意圖，步驟(3)，放入的線圈圖案的線圈14在正對(duì)過(guò)橋13的部分15的寬度變窄，且所述的線圈圖案還包括一并聯(lián)電容的上層17。在本實(shí)施例中，所述的一并聯(lián)電容的上層17與芯片綁定區(qū)域外端16連接。將上述的在正對(duì)過(guò)橋的區(qū)段寬度收窄、且包括并聯(lián)電容上層的線圈進(jìn)行光照，然后放入化學(xué)顯影液，接著進(jìn)行蝕刻，得到的線圈具有在正對(duì)過(guò)橋的區(qū)段寬度收窄、且包括并聯(lián)電容的上層的特征。最后，在步驟(5)中，將過(guò)橋13鉚接到線圈的首尾端11、12，且將并聯(lián)電容的下層18與線圈鉚接，在本實(shí)施例中，優(yōu)選但不限于和天線線圈的內(nèi)側(cè)線端11鉚接。
因?yàn)榭勺冸娙萦捎谄淙萘吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)可以任意改變，所以當(dāng)它和電感一起構(gòu)成LC回路時(shí)，回路的諧振頻率就會(huì)隨著可變電容器容量的變化而變化。由于HF的天線設(shè)計(jì)方法就是利用線圈電感來(lái)控制電路的諧振頻率。
通過(guò)本發(fā)明方法制備的具有并聯(lián)電路的高頻天線，可以彌補(bǔ)在現(xiàn)有天線設(shè)計(jì)過(guò)程中頻率難以精確控制的難點(diǎn)。
且本發(fā)明所述的高頻天線的制造方法引入的并聯(lián)電容，可與線圈的任意位置鉚接。優(yōu)選地，所述的并聯(lián)電容一端由芯片綁定區(qū)域外端引出，另一端和天線線圈的內(nèi)側(cè)線端鉚接。因?yàn)椴⒙?lián)電容在這兩個(gè)位置引出，不會(huì)產(chǎn)生其它不必要的電容。這樣，通過(guò)補(bǔ)償電容的方式，來(lái)彌補(bǔ)天線性能本身的不足。而且補(bǔ)償?shù)碾娙菘梢愿鶕?jù)需要自由調(diào)整，具體調(diào)整方法可以通過(guò)改變天線中的正反面材料面積來(lái)獲得不同的補(bǔ)償電容。
例如下表，顯示了同樣尺寸的天線，采用本發(fā)明方法制備的高頻天線的電容值比現(xiàn)有方法制備的高頻天線的電容值的精度有很大提高。

權(quán)利要求
1、一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟(1)在基板上層壓金屬板，(2)涂覆光敏膠，(3)放入高頻天線的線圈圖案，(4)光照蝕刻，(5)鉚接導(dǎo)電材料制成的過(guò)橋，其特征在于，在步驟(3)中，所述的放入的高頻天線的線圈圖案的至少一匝，在正對(duì)過(guò)橋部分的區(qū)段寬度收窄。
2、如權(quán)利要求1所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的放入的高頻天線的線圈圖案還包括一并聯(lián)電容的上層。
3、如權(quán)利要求2所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的線圈圖案的并聯(lián)電容的上層與線圈圖案的任意位置連接。
4、如權(quán)利要求2或3所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的線圈圖案的并聯(lián)電容的上層優(yōu)選為從芯片綁定區(qū)域外端引出。
5、如權(quán)利要求2或3所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(5)的鉚接過(guò)橋，還包括鉚接所述的并聯(lián)電容的下層，所述的并聯(lián)電容的下層與線圈的任意位置鉚接。
6、如權(quán)利要求5所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(5)中，并聯(lián)電容的下層與線圈內(nèi)側(cè)的線端鉚接。
7、如權(quán)利要求4所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的并聯(lián)電容為可變電容。
8、如權(quán)利要求5所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(5)的鉚接過(guò)橋，所述的并聯(lián)電容為可變電容。
9、如權(quán)利要求1所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(1)的基板為PET、PI或PVC高分子材料。
10、如權(quán)利要求1所述的一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的步驟(5)的導(dǎo)電材料為銅片或鋁片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以精確實(shí)現(xiàn)高頻天線電性能的設(shè)計(jì)方法，減小鉚接回路線條所產(chǎn)生的分布電容，從而使得天線的理論設(shè)計(jì)值與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)量值相吻合。一種高頻天線的制造方法，包括如下步驟(1)在基板上層壓金屬板，(2)涂覆光敏膠，(3)放入高頻天線的線圈圖案，(4)光照蝕刻，(5)導(dǎo)電材料制成的過(guò)橋鉚接線圈首尾兩端，其特點(diǎn)在于，在步驟(3)中，所述的放入的線圈圖案的至少一匝，在正對(duì)過(guò)橋部分的區(qū)段寬度收窄。本發(fā)明的高頻天線的制造方法，在現(xiàn)有的天線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，減少天線本身設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的不必要的電容，大大減小了設(shè)計(jì)值與實(shí)際值之間的差距，并提高了產(chǎn)品的性能。
文檔編號(hào)H05K3/06GK101609923SQ20081003927
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者冀京秋, 沈德林, 徐曉偉 申請(qǐng)人:上海中京電子標(biāo)簽集成技術(shù)有限公司