專(zhuān)利名稱：一種rfid無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線和芯片組合式結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種針對(duì)RFID使用領(lǐng)域的耐 壓、抗折、抗高溫、抗金屬識(shí)別天線。
背景技術(shù)：
無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)是一種非觸摸的自 動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳 輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物理的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器部分。電子標(biāo) 簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專(zhuān)用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽 供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)、無(wú)緣電子標(biāo)簽(Passive tag)和半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi-passive tag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無(wú)緣射頻標(biāo)簽沒(méi) 有內(nèi)裝電池，半無(wú)源電子標(biāo)簽(Semi-passive tag)部分依靠電池工作。電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽 和微波電子標(biāo)簽，依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo) 簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。RFID閱讀器(讀寫(xiě)器)通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽 識(shí)別和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳎湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)射器和接收器)、控 制單元以及閱讀器天線。目前市場(chǎng)上應(yīng)用比較成熟的技術(shù)是用PC膜(介電常數(shù)2.2)來(lái)設(shè)計(jì)天線單元，采 用NXP的IS0180006C芯片，然后把芯片貼在偶極子的連接處，組成一個(gè)整體的識(shí)別天線。由 于PC材料的介電常數(shù)和結(jié)構(gòu)的影響，整個(gè)天線模塊尺寸較大而且柔軟，無(wú)法達(dá)到耐壓、抗 折、耐高溫、抗金屬等特性，而陶瓷標(biāo)簽天線發(fā)揮了陶瓷的優(yōu)點(diǎn)耐壓、抗折、耐高溫，同時(shí)具 有最重要的抗金屬特性。而某些抗金屬標(biāo)簽沒(méi)有很好的圖案和芯片匹配，導(dǎo)致使用效果差。申請(qǐng)人:申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?200910153434. 4)公開(kāi)了一種射頻識(shí)別天線， 該射頻識(shí)別天線包括射頻標(biāo)簽芯片、基體和涂覆在基體的金屬圖案，基體采用介電常數(shù)為 5 150的陶瓷片，金屬圖案由輻射部分、饋線匹配部分、諧振匹配部分、側(cè)面連接部分和抗 金屬部分構(gòu)成；饋線匹配部分為曲折線，一端連接輻射部分，另一端連接射頻標(biāo)簽芯片；諧 振匹配部分位于基體正面的一個(gè)端部，一端連接射頻標(biāo)簽芯片，另一端連接側(cè)面連接部分； 側(cè)面連接部分位于基體的側(cè)面，側(cè)面連接部分與抗金屬部分相連接。該專(zhuān)利與標(biāo)簽芯片匹 配的標(biāo)簽天線能達(dá)到3DBI的線極化增益，比同尺寸的抗金屬標(biāo)簽的識(shí)別距離更遠(yuǎn)，適合頻 段為800MHZ-1GHZ。但由于該天線具有曲折線的饋線匹配部分，饋線匹配部分在生產(chǎn)工藝較 為復(fù)雜，而且容易斷線，導(dǎo)致整體失效。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述別天線在結(jié)構(gòu)特性上的不足，本發(fā)明的目的是提供一種RFID無(wú)線 射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，該射頻識(shí)別標(biāo)簽天線能適應(yīng)規(guī)?；笈可a(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)品的可靠性得到提高。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，該無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線包括射頻標(biāo)簽芯片、 基體和涂覆在基體的金屬圖案，金屬圖案由輻射部分、諧振匹配部分、連線部分和抗金屬部 分構(gòu)成，輻射部分、諧振匹配部分處于基體正面，諧振匹配部分具有兩個(gè)向輻射部分延伸并 與輻射部分產(chǎn)生容性匹配分量的諧振臂，連線部分處于基體的端部，抗金屬部分位于基體 背面；所述的射頻標(biāo)簽芯片通過(guò)各相異導(dǎo)電膠倒封裝在輻射部分和諧振匹配部分的對(duì)接 處，諧振匹配部分與抗金屬部分通過(guò)連線部分相連接。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輻射部分和諧振匹配部分的整體構(gòu)成一個(gè)矩形面，諧振 匹配部分位于輻射部分的上部，輻射部分和諧振匹配部分之間相互隔開(kāi)，輻射部分的上部 為縮小的凸臺(tái)，諧振臂設(shè)置在凸臺(tái)的兩個(gè)側(cè)邊，在輻射部分和諧振匹配部分的中部分別設(shè) 有連接凸起，所述的射頻標(biāo)簽芯片設(shè)置在連接凸起之間。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的射頻標(biāo)簽芯片整體由黑膠封裝保護(hù)，射頻標(biāo)簽芯片包括 RFN與RFP兩個(gè)凸點(diǎn)，凸點(diǎn)一面朝下，在除凸點(diǎn)以外的地方設(shè)有各向異導(dǎo)電膠，RFN凸點(diǎn)對(duì)應(yīng) 連接諧振匹配部分的連接凸起，RFP凸點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接輻射部分的連接凸起。作為優(yōu)選，RFN凸 點(diǎn)和RFP凸點(diǎn)分別用細(xì)鋁線或銀線與連接凸起對(duì)應(yīng)出連接。采用上述的結(jié)構(gòu)倒封裝芯片的 耐高溫性、耐壓性和可操作性比均比綁定芯片強(qiáng)，產(chǎn)品合格率高。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的基體的兩個(gè)端部分別設(shè)有定位凹口。作為優(yōu)選，所述的基 體的上端設(shè)有兩個(gè)定位凹口，基體的下端設(shè)有一個(gè)定位凹口，所述的連線部分設(shè)置在基體 上端的兩個(gè)定位凹口之間。作為優(yōu)選，所述的輻射部分的形狀可為矩形、圓形、橢圓或不規(guī)多邊形。作為優(yōu)選，所述的芯片為NXP IS0180006B芯片。作為優(yōu)選，所述的基體厚度3. 0 3. 5mm。作為優(yōu)選，所述的金屬圖案由銀漿通過(guò)在基體上絲網(wǎng)印刷構(gòu)成。本發(fā)明為了解決阻抗匹配問(wèn)題，天線單元和芯片單元分離成獨(dú)立的兩個(gè)單元，在 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中將天線單元阻抗調(diào)試為芯片單元的匹配值，芯片的標(biāo)準(zhǔn)阻抗為32+j815Q， 天線單元的輸入阻抗也要調(diào)整在此值附近，使生產(chǎn)過(guò)程中，保證了產(chǎn)品性能的一致性，同時(shí) 提高了生產(chǎn)效率。由于調(diào)試合格的獨(dú)立天線單元工藝一致性好，在組合時(shí)不需再進(jìn)行調(diào)試， 因此能適應(yīng)規(guī)?；笈可a(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)品的可靠性得到提高。本發(fā)明的 射頻識(shí)別天線能達(dá)到-0. IdBi的線極化增益，比同尺寸的抗金屬標(biāo)簽識(shí)別距離更遠(yuǎn)，適合 頻段為850MHz 950MHz，產(chǎn)品可大量用于RFID產(chǎn)品的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域上，對(duì)耐壓、抗折、抗高 溫、抗金屬識(shí)別天線尤其合適。本發(fā)明的產(chǎn)品主要應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng) 域汽車(chē)、火車(chē)等交通監(jiān)控；高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)；停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)；物品管理；流水線生 產(chǎn)自動(dòng)化；安全出入檢查；倉(cāng)儲(chǔ)管理；動(dòng)物管理；車(chē)輛防盜等，也可在其它相關(guān)領(lǐng)域上應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明射頻識(shí)別天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明射頻識(shí)別天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖3為本發(fā)明射頻識(shí)別天線上端部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明輻射部分和諧振匹配部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明射頻標(biāo)簽芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明射頻識(shí)別天線的三維增益圖。圖7為本發(fā)明射頻識(shí)別天線的2維增益圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1、圖2、圖3所示一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，該無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天 線包括射頻標(biāo)簽芯片2、基體1和涂覆在基體1的金屬圖案，所述的基體1采用介電常數(shù)為 5 150的陶瓷片，基體1厚度3. 0 3. 5mm，基體1的上端設(shè)有兩個(gè)定位凹口 8，基體1的 下端設(shè)有一個(gè)定位凹口 8。金屬圖案由銀漿通過(guò)在基體1上絲網(wǎng)印刷構(gòu)成，金屬圖案由輻射 部分3、諧振匹配部分4、連線部分6和抗金屬部分7構(gòu)成。如圖4所示，輻射部分3、諧振匹 配部分4處于基體1正面，諧振匹配部分4具有兩個(gè)向輻射部分3延伸并與輻射部分3產(chǎn) 生容性匹配分量的諧振臂5，輻射部分3和諧振匹配部分4的整體構(gòu)成一個(gè)矩形面，諧振匹 配部分4位于輻射部分3的上部，輻射部分3和諧振匹配部分4之間相互隔開(kāi)，輻射部分3 的上部為縮小的凸臺(tái)9，諧振臂5設(shè)置在凸臺(tái)9的兩個(gè)側(cè)邊，在輻射部分3和諧振匹配部分 4的中部分別設(shè)有連接凸起10、11。如圖1所示，射頻標(biāo)簽芯片2通過(guò)各相異導(dǎo)電膠倒封裝 在輻射部分3和諧振匹配部分4的對(duì)接處，射頻標(biāo)簽芯片2整體由黑膠封裝保護(hù)。如圖5所示，射頻標(biāo)簽芯片2芯片選用NXP IS0180006B芯片，包括RFN凸點(diǎn)12與 RFP凸點(diǎn)13，凸點(diǎn)一面朝下，在除凸點(diǎn)以外的地方設(shè)有各向異導(dǎo)電膠，RFN凸點(diǎn)12用細(xì)鋁線 或銀線對(duì)應(yīng)連接諧振匹配部分4的連接凸起10，RFP凸點(diǎn)13用細(xì)鋁線或銀線對(duì)應(yīng)連接輻射 部分3的連接凸起11。如圖3所示，連線部分6處于基體1的端部?jī)蓚€(gè)定位凹口 8之間，如圖2所示，抗 金屬部分7位于基體1背面，諧振匹配部分4與抗金屬部分7通過(guò)連線部分6相連接。本實(shí)施例的射頻識(shí)別天線能達(dá)到-0. IdBi的線極化增益，比同尺寸的抗金屬標(biāo)簽 識(shí)別距離更遠(yuǎn)，適合頻段為850MHz 950MHz。圖6為本實(shí)施例識(shí)別天線三維增益圖，圖7 為本實(shí)施例射頻識(shí)別天線2維增益圖。
權(quán)利要求
一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，該無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線包括射頻標(biāo)簽芯片(2)、基體(1)和涂覆在基體(1)的金屬圖案，其特征在于金屬圖案由輻射部分(3)、諧振匹配部分(4)、連線部分(6)和抗金屬部分(7)構(gòu)成，輻射部分(3)、諧振匹配部分(4)處于基體(1)正面，諧振匹配部分(4)具有兩個(gè)向輻射部分(3)延伸并與輻射部分(3)產(chǎn)生容性匹配分量的諧振臂(5)，連線部分(6)處于基體(1)的端部，抗金屬部分(7)位于基體(1)背面；所述的射頻標(biāo)簽芯片(2)通過(guò)各相異導(dǎo)電膠倒封裝在輻射部分(3)和諧振匹配部分(4)的對(duì)接處，諧振匹配部分(4)與抗金屬部分(7)通過(guò)連線部分(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其特征在于輻射部分(3)和諧振匹配部分(4)的整體構(gòu)成一個(gè)矩形面，諧振匹配部分(4)位于輻射部分(3)的 上部，輻射部分(3)和諧振匹配部分(4)之間相互隔開(kāi)，輻射部分(3)的上部為縮小的凸臺(tái) (9)，諧振臂(5)設(shè)置在凸臺(tái)(9)的兩個(gè)側(cè)邊，在輻射部分(3)和諧振匹配部分(4)的中部 分別設(shè)有連接凸起(10、11)，所述的射頻標(biāo)簽芯片(2)設(shè)置在連接凸起(10、11)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其特征在于射頻標(biāo)簽芯 片⑵整體由黑膠封裝保護(hù)，射頻標(biāo)簽芯片⑵包括RFN凸點(diǎn)(12)與RFP凸點(diǎn)(13)，凸點(diǎn) 一面朝下，在除凸點(diǎn)以外的地方設(shè)有各向異導(dǎo)電膠，RFN凸點(diǎn)(12)對(duì)應(yīng)連接諧振匹配部分 ⑷的連接凸起(10)，RFP凸點(diǎn)(13)對(duì)應(yīng)連接輻射部分(3)的連接凸起(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其特征在于RFN凸點(diǎn) (12)和RFP凸點(diǎn)(13)分別用細(xì)鋁線或銀線與連接凸起(10、11)對(duì)應(yīng)出連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其 特征在于基體(1)的兩個(gè)端部分別設(shè)有定位凹口(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其特征在于基體⑴的 上端設(shè)有兩個(gè)定位凹口(8)，基體(1)的下端設(shè)有一個(gè)定位凹口(8)，所述的連線部分(6) 設(shè)置在基體(1)上端的兩個(gè)定位凹口(8)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其特征在于輻射部分 (3)的形狀可為矩形、圓形、橢圓或不規(guī)多邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其 特征在于芯片(2)為NXP IS0180006B芯片(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，其 特征在于基體(1)厚度3. 0 3. 5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線， 其特征在于金屬圖案由銀漿通過(guò)在基體(1)上絲網(wǎng)印刷構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天線和芯片組合式結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種針對(duì)RFID使用領(lǐng)域的耐壓、抗折、抗高溫、抗金屬識(shí)別天線。RFID無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線，該無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽天線包括射頻標(biāo)簽芯片、基體和涂覆在基體的金屬圖案，金屬圖案由輻射部分、諧振匹配部分、連線部分和抗金屬部分構(gòu)成，輻射部分、諧振匹配部分處于基體正面，諧振匹配部分具有兩個(gè)向輻射部分延伸并與輻射部分產(chǎn)生容性匹配分量的諧振臂，連線部分處于基體的端部，抗金屬部分位于基體背面；射頻標(biāo)簽芯片通過(guò)各相異導(dǎo)電膠倒封裝在輻射部分和諧振匹配部分的對(duì)接處，諧振匹配部分與抗金屬部分通過(guò)連線部分相連接。本發(fā)明能適應(yīng)規(guī)?；笈可a(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)品的可靠性得到提高。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101950849SQ201010220919
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者吳志軍, 張樂(lè), 蘇濤, 謝文明 申請(qǐng)人:嘉興佳利電子有限公司;北京創(chuàng)新京安丹靈科技股份公司