本發(fā)明涉及電子標(biāo)簽領(lǐng)域，具體涉及一種微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽。

背景技術(shù)：

21世紀(jì)電子標(biāo)簽發(fā)展的主題將是個(gè)性化應(yīng)用，其內(nèi)涵包括智能便利，綠色安全。最近10年間，電子標(biāo)簽的技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了巨大的進(jìn)步，從芯片尺寸的減小到標(biāo)簽性能的大幅度提高，對(duì)電子標(biāo)簽技術(shù)本身就是一場(chǎng)革命，還將帶動(dòng)電子標(biāo)簽制造工藝與生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生變革，讓電子標(biāo)簽多一些智慧。

由此可知，隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，將電子標(biāo)簽技術(shù)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)逐漸讓先行者在多種應(yīng)用中設(shè)計(jì)出了各種各樣的個(gè)性化電子標(biāo)簽。但是，在微型抗金屬標(biāo)簽的領(lǐng)域，一直存在體積、性能和成本之間的巨大矛盾。行業(yè)內(nèi)通常采用陶瓷類(lèi)介質(zhì)作為基材進(jìn)行天線設(shè)計(jì)，以獲得較好的射頻性能，但是陶瓷材料加工困難，生產(chǎn)效率低下，因此產(chǎn)品的整體生產(chǎn)成本會(huì)較高。而其他工藝獲得的電子標(biāo)簽雖然成本會(huì)有所降低，但電性能欠佳，無(wú)法滿足用戶需求。

針對(duì)該情況設(shè)計(jì)出了一系列改進(jìn)的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽。我們通過(guò)結(jié)合電子標(biāo)簽倒封裝工藝和低成本的印制線路板工藝，既實(shí)現(xiàn)了低成本的材料，又可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)，產(chǎn)品的性能也達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)，完全符合應(yīng)用的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有微型超高頻電子標(biāo)簽所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高性能、高可靠性、符合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的電子標(biāo)簽；同時(shí)在此基礎(chǔ)上針對(duì)該電子標(biāo)簽提供相應(yīng)的制作方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一方面，提供一種微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，包括：

第一天線層，由設(shè)置在最上層的導(dǎo)電天線圖形組成；

第一介質(zhì)層，為絕緣層，設(shè)置在第一天線層的下部；

第二天線層，由設(shè)置在第一介質(zhì)層下部的導(dǎo)電天線圖形組成；

第二介質(zhì)層，為絕緣避位層，設(shè)置在第二天線層的下部；

第三介質(zhì)層，為絕緣介質(zhì)層，設(shè)置在第二介質(zhì)層的下部；

第三天線層，由設(shè)置在第二介質(zhì)層下部的導(dǎo)電天線圖形組成；

芯片，設(shè)置在第二天線層的下表面；

導(dǎo)通孔，縱向連接并導(dǎo)通各層導(dǎo)電體。

優(yōu)選的，還包括：

貼紙，通過(guò)背膠貼附在第一天線層的上表面；

帶離型紙的雙面膠，其中一面背膠貼附于第三天線層的下表面，另一面背膠附離型紙，使用時(shí)可撕下離型紙貼附于物體表面。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第一天線層的導(dǎo)體為銅箔，緊密附著在第一介質(zhì)層的上表面，導(dǎo)電圖形為任意形狀，如方形、圓形或彎曲線型等，導(dǎo)電體的圖形和第二天線層形成投影重疊狀布局。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第一介質(zhì)層為高絕緣度的材料，優(yōu)選環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)材料，也可以選擇聚酰亞胺、聚碳酸酯或合成樹(shù)脂材料，材料的厚度在0.05-0.50毫米之間，優(yōu)選厚度為0.25毫米。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第二天線層的導(dǎo)體為銅箔，緊密附著在第一介質(zhì)層的下表面，導(dǎo)電圖形分為兩部分，基本布滿第一介質(zhì)層的表面，以芯片安裝位置為分界線，各引出一個(gè)芯片焊接引腳，適合芯片的焊接。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第二介質(zhì)層為高絕緣度的材料，優(yōu)選環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)材料，也可以選擇聚酰亞胺、聚碳酸酯或合成樹(shù)脂材料，材料的厚度在0.1-1.0毫米之間，優(yōu)選厚度為0.15毫米，在第二介質(zhì)層的芯片安裝對(duì)應(yīng)區(qū)域，設(shè)置了一個(gè)通孔，將安裝的芯片突出部分放在孔內(nèi)，起到避位的功能。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第三介質(zhì)層高絕緣度的材料，優(yōu)選環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)材料，也可以選擇聚酰亞胺、聚碳酸酯或合成樹(shù)脂材料，材料的厚度在1.0-4.0毫米之間，優(yōu)選厚度為3.2毫米。

優(yōu)選的，其特征在于，所述第三天線層的導(dǎo)體為銅箔，緊密附著在第三介質(zhì)層的下表面，導(dǎo)體圖形為一個(gè)基本布滿第三介質(zhì)層下表面的整面導(dǎo)電體。

優(yōu)選的，其特征在于，所述的導(dǎo)通孔是一個(gè)縱向貫穿整個(gè)標(biāo)簽本體的金屬化孔，通過(guò)沉銅工藝使孔壁附著一層銅層，將第一天線層、第二天線層和第三天線層相應(yīng)的導(dǎo)電體通過(guò)導(dǎo)通孔進(jìn)行連接。

在標(biāo)簽的邊緣設(shè)置至少2個(gè)導(dǎo)通孔；

芯片優(yōu)選倒封裝工藝，將芯片的焊盤(pán)和第二天線層的天線焊盤(pán)通過(guò)導(dǎo)電膠相連接，芯片也可以通過(guò)超聲波引線焊接或者錫焊進(jìn)行焊接。

另一方面，提供一種微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的制作方法，工藝包括：

第一天線層導(dǎo)電圖形制作；

第二天線層導(dǎo)電圖形制作；

芯片安裝和焊接；

第二介質(zhì)層的避位孔制作；

第三天線層的導(dǎo)電圖形制作；

將制作好的三層材料按順序重疊，通過(guò)層壓設(shè)備進(jìn)行熱壓成型；

通過(guò)打孔設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)通孔打孔；

通過(guò)沉銅工藝將導(dǎo)通孔的孔壁上附著銅層，使各天線層的導(dǎo)電體導(dǎo)通；

按尺寸進(jìn)行切割；

單個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試；

貼裝貼紙和雙面膠。

本發(fā)明提供的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其微型化的尺寸方便用戶的安裝和使用，芯片內(nèi)嵌式的設(shè)計(jì)，用戶不會(huì)直接接觸到芯片，保證了電子標(biāo)簽在使用中的穩(wěn)定性和可靠性。

其次，本發(fā)明提供的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其優(yōu)良的抗金屬特性，使其在金屬表面安裝甚至嵌入金屬表面都可以表現(xiàn)出優(yōu)異的射頻性能，因此特別適合用于金屬器械、金屬工具等嵌入式的管理。

再者，本發(fā)明提供的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO18000-6C的通信協(xié)議，因此標(biāo)簽可以方便地和行業(yè)通用的閱讀設(shè)備進(jìn)行通信，方便用戶使用。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)例中微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽本體的層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)例中微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽本體和貼紙及雙面背膠的層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)例中第一天線層的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)例中第二天線層及芯片安裝示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)例中第二介質(zhì)層示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)例中第三天線層示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

本實(shí)例提供一種超高頻、可讀寫(xiě)的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，該標(biāo)簽為符合ISO/IEC 18000-6C空中接口要求的無(wú)源后向散射標(biāo)簽，其工作頻段覆蓋860 MHz–928 MHz。

大批量生產(chǎn)時(shí)，需要將若干個(gè)標(biāo)簽設(shè)計(jì)在一張大的材料排版中，根據(jù)工藝要求進(jìn)行矩陣式排列，等完成后再分切成獨(dú)立的電子標(biāo)簽。

參見(jiàn)圖1，其所示為該微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該射頻標(biāo)簽主要由：

第一天線層11，由設(shè)置在最上層的導(dǎo)電天線圖形組成，厚度35um；

第一介質(zhì)層21，為絕緣層，設(shè)置在第一天線層的下部，厚度250um；

第二天線層12，由設(shè)置在第一介質(zhì)層下部的導(dǎo)電天線圖形組成，厚度35um；

第二介質(zhì)層22，為絕緣避位層，設(shè)置在第二天線層的下部，厚度150um；

第三介質(zhì)層23，為絕緣介質(zhì)層，設(shè)置在第二介質(zhì)層的下部，厚度3.2mm；

第三天線層13，由設(shè)置在第二介質(zhì)層下部的導(dǎo)電天線圖形組成，厚度35um；

導(dǎo)通孔31，縱向連接并導(dǎo)通各層導(dǎo)電體，在第一天線層的導(dǎo)通孔邊緣設(shè)置了空盤(pán)32，利于沉銅工藝的實(shí)現(xiàn)。

參見(jiàn)圖4，在第二天線層12的芯片安裝位置設(shè)置了芯片41，通過(guò)倒封裝工藝使芯片焊盤(pán)和天線焊盤(pán)通過(guò)導(dǎo)電膠進(jìn)行焊接。

芯片，設(shè)置在第二天線層的下表面；。

參見(jiàn)圖5，本標(biāo)簽中的第二介質(zhì)層22中間設(shè)置了避位孔42，使安裝了芯片的第二天線層和第二介質(zhì)層壓合時(shí)不損壞芯片。

參見(jiàn)圖4，本實(shí)例中電子標(biāo)簽芯41采用ALIEN公司的HIG-3，通過(guò)倒封裝工藝安裝到第二天線層下表面，該芯片的通信協(xié)議符合ISO18000-6C的標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率在860 MHz–928 MHz的頻段。

參見(jiàn)圖6，第三天線層13緊密附著在第三介質(zhì)層23的下表面，除邊緣需留出切割安全距離外，其余部分是整片導(dǎo)電體。

各層經(jīng)過(guò)加工后按順序?qū)ξ恢丿B后，通過(guò)層壓設(shè)備進(jìn)行高溫壓合，使各層材料緊密結(jié)合在一起。

結(jié)合圖1-圖6的各層結(jié)構(gòu)，將壓合好的材料進(jìn)行打孔，本實(shí)施例在標(biāo)簽的左右兩側(cè)各設(shè)置了3個(gè)導(dǎo)通孔。導(dǎo)通孔31從第一天線層向下縱向打通孔，直至到第三天線層打穿?？紤]到打孔的效率和經(jīng)濟(jì)性，本實(shí)施例采用1.0毫米的孔徑制作通孔。

下一步是進(jìn)行沉銅工藝，目的是將導(dǎo)通孔的內(nèi)壁設(shè)置上一層銅導(dǎo)電層，將第一天線層、第二天線層和第三天線層的對(duì)應(yīng)位置的導(dǎo)電體連接起來(lái)，形成電路。經(jīng)過(guò)分切后形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的電子標(biāo)簽?zāi)K。

本實(shí)施例的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的長(zhǎng)、寬、厚度尺寸為15.0X5.0X3.8毫米。在不同的實(shí)施例中，最小的長(zhǎng)寬尺寸可以做到5.0X2.0毫米，厚度最小達(dá)到1.0毫米。同時(shí)，本方案的技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)各種異型的封裝體，如圓形、橢圓形、多邊形等形狀。

參見(jiàn)圖1，由此構(gòu)成的封裝體是一個(gè)微型的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)， 芯片被可靠地封裝在長(zhǎng)方體的內(nèi)部，被非常好地保護(hù)起來(lái)。用戶在使用標(biāo)簽的過(guò)程中不會(huì)直接接觸到芯片，因此產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗沖擊等機(jī)械性能，使產(chǎn)品獲得長(zhǎng)久的使用壽命。

參見(jiàn)圖2，在完成的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的上表面貼裝上一張貼紙51，貼紙可以預(yù)先印刷或打印好品牌、型號(hào)、批次、生產(chǎn)日期等信息。并在下表面貼裝上一層帶有離型紙62的雙面膠61，當(dāng)使用時(shí)撕下離型紙62，將雙面膠61貼裝到物品上面。

由此構(gòu)成的微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其性能符合行業(yè)使用的要求。使用時(shí)，能通過(guò)電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器連續(xù)向射頻標(biāo)簽寫(xiě)入或者讀取數(shù)據(jù)。

通過(guò)上述工序能夠快速便捷的完成微型超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的生產(chǎn)，不僅效率高，而且成品率高，保證產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。