專利名稱：：制作射頻標(biāo)簽天線的方法及射頻標(biāo)簽天線、標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制作射頻標(biāo)簽天線的方法及用該方法制造的射頻標(biāo)簽天線。
背景技術(shù)：
：無(wú)線射頻標(biāo)簽沖支術(shù)(RFID)具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、讀取距離遠(yuǎn)、抗干擾強(qiáng)、應(yīng)用便利等許多優(yōu)點(diǎn)，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(如美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US5206626、US5448110和US5497140所示)均有廣泛的應(yīng)用潛力，它將涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值。但是，由于目前的RFID標(biāo)簽制作工藝復(fù)雜，制造成本相^j"偏高，特別是其關(guān)^t部件RFID天線的制作，在技術(shù)層面還有許多制約，因此，RFID標(biāo)簽纟支術(shù)還沒(méi)有得到應(yīng)有的普及。以下為現(xiàn)有4支術(shù)的常見(jiàn)才支術(shù)方案。專利1.熱燙金法制作射頻天線(美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US6320556)首先按天線圖案在柔性基片表面涂熱敏膠；然后將燙金膜壓到基片表面，同時(shí)對(duì)其加熱使兩者涂膠部分粘合；將燙金膜剝離，移除未粘合的部分，完成天線加工。專利所提及的導(dǎo)電膜是Foilmark,Inc.ofNewburyport,MassZ仝司生產(chǎn)的普通熱燙金月莫，厚度為25.4pm左右，包4舌基片和金屬鍍?cè)履?；i殳備為MooreNorthAmerican,Inc.,的圓壓圓熱燙金i殳備。專利2.印刷腐蝕-燙金法制天線(美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US7159298)首先在基片上沉積厚度為0.001~0.25|um的鋁金屬層；然后在基片的金屬層上天線圖案以外的區(qū)域印刷金屬腐蝕劑，將金屬腐蝕成粉狀；然后用水沖洗，基片上余下金屬天線圖案；最后套準(zhǔn)、涂膠、剝離，采用冷燙金的方法將天線圖案轉(zhuǎn)移到射頻標(biāo)簽承印材料表面。專利3.燙印-模切制作射頻天線(中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN1988257A)首先燙印層，它是用于轉(zhuǎn)移到基材表面來(lái)制作天線的金屬材料(如銅、鋁等)，結(jié)構(gòu)由導(dǎo)電層和熱熔力交層組成；然后燙印層在燙印模具的壓力和熱的作用下粘合到基材表面；接著，將轉(zhuǎn)移到基材表面的燙印層通過(guò)模切工具按要求的天線圖案形式進(jìn)行模切；最后分離而形成射頻天線的基本圖形。專利4.裁切-粘合法制射頻天線(日本專利申請(qǐng)7>開(kāi)號(hào)JP2006295485)燙金材料由基材、金屬箔、粘合劑三個(gè)分離層組成，采用裁切粘合工具，用工具上的刀片將天線的主體部分切出，同時(shí)工具附帶的加熱單元對(duì)裁出部分下的粘合劑加熱，使熱熔膠熔化，天線主體部分的金屬箔粘合到基材上，未粘合的金屬箔剝離完成天線加工。在印制RFID天線的方法中，沖壓刻蝕法制作的金屬天線膜層厚，不利于制作柔性標(biāo)簽，同時(shí)制作速度慢，產(chǎn)率低；真空沉積法，鍍層可以較薄，但工藝復(fù)雜，同樣產(chǎn)率較低；導(dǎo)電油墨法，制作的速度較快，但印制天線的導(dǎo)電性能較差，同時(shí)導(dǎo)電油墨制備過(guò)程也4交為復(fù)雜，成本也4交高。相比4交而言，燙金法能專交好地解決以上問(wèn)題，其成本低、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)#1天線印制7>司所接受，但其轉(zhuǎn)印金屬膜較薄，阻抗高，只能在有限的范圍內(nèi)使用，難以用于常用天線的制作。在解決方法方面，能否采用厚膜層同時(shí)保持高燙制精度成為了將燙金法工藝延伸到所有RFID天線印制的關(guān)鍵，由于鍍層厚度與燙制精度之間互相制約的關(guān)系，單純地通過(guò)提高鍍層厚度來(lái)減小阻抗會(huì)使?fàn)C制精度下降甚至?xí)?dǎo)致?tīng)C金無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此通過(guò)增加燙金材料金屬鍍層厚度無(wú)法解決燙金法印制標(biāo)簽天線工藝的缺陷。專利2對(duì)燙金材料進(jìn)行了改進(jìn)，增加了鍍金屬膜的厚度，降低了方阻?？紤]到鍍層厚度與燙制精度之間互相制約的關(guān)系，引入了傳統(tǒng)的刻蝕方法，先對(duì)金屬膜進(jìn)行刻蝕后再冷燹轉(zhuǎn)印，整個(gè)過(guò)程雖然增加了金屬膜層厚度，但加入了印刷腐蝕液、套準(zhǔn)，增加了操作難度，降低了加工速度。專利3是對(duì)爽金的后期產(chǎn)品進(jìn)行后加工，引入了模切的工藝，可以較好地處理厚膜層，但對(duì)于復(fù)雜天線圖案，其模切刀不易加工，同時(shí)加工速度也較慢。專利4與專利3較為相似，不同點(diǎn)在于此技術(shù)是先模切再熱燙金，因此其也存在模切刀不易加工和加工速度慢的缺點(diǎn)。同時(shí)專利2、3、4都需要采用特制的較厚金屬鍍層的燙金材料，這也不利于整個(gè)技術(shù)的推廣。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是針對(duì)目前RFID天線制作過(guò)程中出現(xiàn)的困難，提出了一個(gè)獨(dú)特的工藝方案。如上所述，目前的RFID天線的制作方法中，有的力莫層太厚，不利于制作柔性標(biāo)簽；有的導(dǎo)電性能較差，不能涵蓋所有的頻段；有的制造工藝復(fù)雜，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性較差。本發(fā)明要解決的問(wèn)題就是在保持高印制精度和較好的柔軟性的前提下，增加印制金屬層的厚度，從而降低印制天線的阻抗，使?fàn)C金法印制天線的應(yīng)用范圍延伸到各種^:計(jì)結(jié)構(gòu)、所有的頻-敬的大多數(shù)天線。一種制作射頻標(biāo)簽天線的方法，包括以下步驟A)燙金步驟用具有第一金屬層的燙金材料對(duì)承印物進(jìn)行燙金處理，在承印物上形成第一金屬層的射頻天線圖案；B)置換步驟用可以與第一金屬進(jìn)行置換反應(yīng)的第二金屬的離子溶液與第一金屬層接觸，將第一金屬層的至少一部分置換成第二金屬。優(yōu)選第二金屬的導(dǎo)電率高于第一金屬。優(yōu)選第二金屬的離子價(jià)態(tài)等于或低于第一金屬的離子價(jià)態(tài)。優(yōu)選第二金屬的耐腐蝕性高于第一金屬。優(yōu)選第一金屬是鋁。第二金屬選自由鋅、錳、鎳、鐵、錫、銅、4艮、金構(gòu)成的組中的至少一種。優(yōu)選第一金屬是銅。第二金屬選自由銀、金構(gòu)成的組中的至少一種。優(yōu)選承印物是片材。更優(yōu)選承印物是紙或薄膜。本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括C)沖洗步驟用液體沖洗置換反應(yīng)后的金屬層，以Y更沖洗掉置換反應(yīng)的生成物和溶液。該天線的標(biāo)簽。A)燙金步吝聚中，可以采用冷燙法，也可以采用熱燙法。為了簡(jiǎn)化敘述，在本文中，將采用4艮作為第二金屬并采用冷燙法的工藝簡(jiǎn)稱為"冷燙-沉銀工藝"，將采用銀作為第二金屬并采用熱燙法的工藝筒稱為"熱燙-沉銀工藝"。本發(fā)明的有益效果l.降低印刷天線的方阻尤其當(dāng)采用的第二金屬的導(dǎo)電率大于第一金屬時(shí)，可以顯著降低印刷天線的方阻。以鋁作為第一金屬、4艮作為第二金屬為例，具體反應(yīng)式為3Ag++Al=Al3++3Ag每lmol的Al能夠置換出3mo1的金屬4艮，在普通燙金材料鍍金屬層為0.05fim的情況下，如果反應(yīng)完全，置換出來(lái)的銀層厚度至少為原轉(zhuǎn)印層的三倍，同時(shí)考慮到銀原子遠(yuǎn)大于鋁原子、銀的導(dǎo)電率高于鋁，因此，沉銀工藝處理后的銀層至少相當(dāng)于5倍厚度的原鋁層導(dǎo)電性能，可達(dá)到0.25|am(即通過(guò)本發(fā)明的方法，用4艮置換鋁以后，所得到的方阻相當(dāng)于0.25pm鋁層的方阻)，其方阻至少為O.OlD/口以下(見(jiàn)圖9)，也完全達(dá)到了專利2的歲丈果。2.無(wú)論是印刷反應(yīng)溶液層還是采用噴淋、浸泡〉容液的4乘作都無(wú)需套準(zhǔn)，操作筒單，采用聯(lián)線加工，燙制速度快，生產(chǎn)效率高。3.同時(shí)置換出的第二金屬層能夠保護(hù)第一金屬(例如鋁)，防止第一金屬快速氧化，有利于芯片的焊接、封合。4.利用置換方法處理依然能保持燙金的高密度細(xì)線，制作精細(xì)度高(0.05mm)。5.第一金屬(例如鋁)與第二金屬(例如4艮)的離子溶液的置換反應(yīng)速度快，同時(shí)通過(guò)控制置換反應(yīng)時(shí)間可以很好地控制表面置換出金屬層的厚度，易于生產(chǎn)不同阻抗要求的天線。6.使?fàn)C金法印制天線的應(yīng)用范圍延伸到各種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、所有的頻段，包括2.45GHz~5.8GHz(圖1)頻段的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，低頻的9~135KHz、13.56MHz(圖2),以及300M~1.2GHz,900MHz(圖3)頻,殳的大多數(shù)天線。7.本發(fā)明的方法可以采用現(xiàn)有的常失見(jiàn)或傳統(tǒng)燙金材料，例如商購(gòu)的燙金材料即可實(shí)現(xiàn)低方阻、全頻段RFID天線的生產(chǎn)，無(wú)需專門制造專用的燙金材料。8.本發(fā)明的方法可以采用現(xiàn)有的常規(guī)或傳統(tǒng)燙金設(shè)備，尤其可以利用商購(gòu)的燙金設(shè)備，必要時(shí)僅需稍加改進(jìn)，無(wú)需專門制造專用的燙金設(shè)備。9.本發(fā)明的方法生產(chǎn)的RFID天線金屬膜或金屬層厚度適中，利于制作柔性標(biāo)簽。因而本發(fā)明的方法可以顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了燙金法印制高精度、低阻抗、高導(dǎo)電性、厚金屬膜RFID天線的技術(shù)突破。圖1示出了2.45GHz天線結(jié)構(gòu)。圖2示出了13.56MHz天線結(jié)構(gòu)。圖3示出了915MHz天線結(jié)構(gòu)。圖4示出了RFID在各頻段的全球總體分布圖(百萬(wàn)單位)。圖5示出了第一具體實(shí)施方式的工藝。圖6示出了第二具體實(shí)施方式的工藝。圖7示出了采用第一具體實(shí)施方式的工藝時(shí)，冷燙金材料和承印物剖視圖變化。圖8示出了采用第二具體實(shí)施方式的工藝時(shí)，熱燙金材料和承印物剖S見(jiàn)圖變化。圖9示出了才艮才居國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15717-1995失見(jiàn)定的方法測(cè)定方阻隨鋁層厚度的變化曲線。具體實(shí)施例方式本發(fā)明要解決的就是如何采用易于推廣的普通燙金材料印制高精度、厚金屬膜層、低阻抗RFID天線，同時(shí)筒化工藝，提高產(chǎn)率，降低成本。本發(fā)明涉及一種制作射頻天線的方法，包4舌以下步4緊A)燙金步驟用具有第一金屬層的燙金材料對(duì)承印物進(jìn)行燙金處理，在承印物上形成第一金屬層的射頻天線圖案；B)置換步驟用可以與第一金屬單質(zhì)進(jìn)行置換反應(yīng)的第二金屬的離子溶液與第一金屬層接觸，將第一金屬層的至少一部分置換成第二金屬。本發(fā)明的方法可選i也進(jìn)一步包4舌C)沖洗步艱《。反應(yīng)一,殳時(shí)間之后，可以用液體(例如水)沖洗掉置換反應(yīng)的生成物(溶液和置換出的金屬鋁離子)，以便終止置換反應(yīng)，并清潔天線圖案。本發(fā)明的方法可選i也進(jìn)一步包4舌D)干燥步驟。在沖洗之后可以進(jìn)行干燥，以便得到干燥的制品。干燥方法可以常失見(jiàn)或傳統(tǒng)的方法，例如烘干。本領(lǐng)i或才支術(shù)人員4艮容易通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)確定烘干時(shí)間，在此不再贅述。承印物優(yōu)選是片材，例如基片?；梢圆捎酶鞣N紙或薄膜?？梢圆捎闷胀ǖ幕虺見(jiàn)的燙金材并牛，包括冷燙金和熱燙金材料。燙金材料可以使用商購(gòu)的燙金材料，例如燙金紙。燙金紙可以采用KURZ生產(chǎn)的普通熱燹或冷燙金紙，或其他表面厚度一致性較好的燙金紙(電化鋁)。第一金屬優(yōu)選是鋁，更優(yōu)選真空蒸鍍鋁。也可以選用可以Y吏用可以作為燙金材料金屬層的其它金屬，例如銅。第二金屬是可以與第一金屬單質(zhì)進(jìn)行置換反應(yīng)的金屬。盡管不愿受理論的限制，但是通常第二金屬是化學(xué)活性比第一金屬弱的金屬。優(yōu)選第二金屬的性能優(yōu)于第一金屬。第二金屬還優(yōu)選是導(dǎo)電性比第一金屬好的金屬，即電阻率低于第一金屬(導(dǎo)電率高于第一金屬)。第二金屬進(jìn)一步優(yōu)選是離子價(jià)態(tài)比第一金屬低的金屬。優(yōu)選第二金屬的耐腐蝕性高于第一金屬，尤其耐氧化性高于第一金屬。第二金屬進(jìn)一步優(yōu)選是原子半徑比第一金屬大的第二金屬。在第一金屬是鋁的情況下，例如，第二金屬離子可以是鋅離子、錳離子、鎳離子、鐵離子、錫離子、銅離子、銀離子、金離子。在第一金屬是銅的情況下，例如，第二金屬的離子可以是銀離子、金離子。這些第二金屬離子可以單獨(dú)^f吏用，也可以結(jié)合^f吏用，即第二金屬溶液可以單一金屬的離子溶液，也可以是多種金屬離子的混合溶液。當(dāng)采用銀離子與鋁(Al)反應(yīng)，進(jìn)行置換時(shí)，具體反應(yīng)式為3Ag++Al=Al3++3Ag第二金屬的離子溶液中可以包含有添加劑，例如用于增強(qiáng)第二金屬層表面可焊性的添加劑，例如甲》克石黃酸、組氨酸等。例如，第二金屬離子溶液可以是以第二金屬離子為主的混合溶液，第二金屬的離子包4舌4艮離子、名辛離子、《孟離子、牽臬離子、4失離子、4易離子、銅離子、4艮離子、金離子?？梢愿鶕?jù)需要來(lái)配制第二金屬的離子溶液的濃度。第二金屬的離子溶液的濃度例如優(yōu)選1~5mol/L，更優(yōu)選0.1~lmol/L,最優(yōu)選1~10mmol/L。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，第二金屬的離子溶液與第一金屬層4妄觸的方式是熟知的，例如可以采用印刷、噴淋、浸泡等方式使二者^(guò)妄觸?？梢酝ㄟ^(guò)控制第二金屬的離子與第一金屬接觸接觸的時(shí)間(即置換反應(yīng)時(shí)間)來(lái)控制置換后金屬層的厚度，例如，通過(guò)控制印刷(或噴淋、浸泡)與水沖之間相隔的時(shí)間來(lái)改變置換后金屬層的厚度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以才艮據(jù)置換反應(yīng)速率、第一金屬的厚度、所需的第二金屬的厚度等，來(lái)確定第二金屬的離子與第一金屬接觸接觸的時(shí)間，即置換反應(yīng)的時(shí)間。例如，置換反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選O.l~10min，更優(yōu)選l3min，最優(yōu)選0.1lmin。通過(guò)控制置換反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間，可以很好地控制表面置換出金屬層的厚度，易于生產(chǎn)不同阻抗要求的天線。例如，可以—尋第一金屬的1/20、1/10、1/5、1/4、1/3、1/2、2/3、3/4置換成第二金屬，也可以將第一金屬全部置4灸成第二金屬。在本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式中，采用冷燙金材料進(jìn)行燙金。首先在射頻標(biāo)簽的制作承印物上按照天線圖案印制UV膠；然后將承印物經(jīng)過(guò)UV燈烘烤，使膠呈粘性，將燙金材料與承印物壓合；接著將燙金材料從承印物上撕離，涂膠的第一金屬部分就轉(zhuǎn)移到承印物上；下一步，在承印物上印刷第二金屬的離子溶液薄層，第二金屬的離子溶液與第一金屬發(fā)生置換反應(yīng)，第一金屬的至少一部分被置換成第二金屬層；然后用水沖，沖洗掉置換反應(yīng)的生成物(溶液和置換出的第一金屬)，干燥后就完成天線的制作。圖5以工藝流程才莫塊的方式示出了本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式的工藝。圖7以熱燙金材料和承印物剖視圖變化示出了本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式的步驟。參照?qǐng)D5和圖7，具體如下所述。步驟一，涂膠。在單元(l-l)中，用膠印印版將高粘性的UV膠102涂施在承印物101上，以便在射頻標(biāo)簽的承印物101上按照天線圖案印制UV月交102。步驟二，鋪箔。在單元(1-3)(膠印單元)，將第一金屬層104或第一金屬箔104轉(zhuǎn)移到橡皮布和壓印滾筒間的承印物101上。將承印物101經(jīng)過(guò)UV燈烘烤，使膠呈粘性，然后將冷燙金材料100與承印物101壓合。步驟三，剝離。接著將冷燙金材料100從承印物101上撕離，膠合的第一金屬箔圖案104A就轉(zhuǎn)移到承印物101上。帶有廢箔104B的底膜103被剝離掉，同時(shí)覆有膠合的第一金屬箔圖案104A的承印物IOI傳輸至下一步驟。其中，如圖5所示，在單元(l-2)中，完成冷燙金材料100的放巻和收巻。步驟四，印刷溶液。在單元(1_4)中，在承印物101的第一金屬箔圖案104A上印刷第二金屬的離子溶液105。步驟五，置換反應(yīng)。第二金屬的離子溶液105與膠合的第一金屬箔圖案104A發(fā)生置換反應(yīng)，通過(guò)置換而得到第二金屬層107。步驟六，沖洗。然后，在單元(l-5)中，用溶劑例如水沖洗承印物101表面的反應(yīng)后溶液106,以Y更沖洗4皁置換反應(yīng)的生成物(溶液和置換出的金屬鋁)。14步驟七，干燥。最后，在單元(l-6)中，對(duì)承印物101進(jìn)行干燥，例如烘干。在本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式中，采用熱燙金材料進(jìn)行燙金。用加熱的燙金才莫板將承印物與燙金紙壓合，燙金版制作成天線圖案陽(yáng)圖版，燙金版凸出部分的粘合劑被加熱與承印物粘合，再次壓合，等粘合劑完全固化后，將燙金紙從承印物上剝離，承印物上就剩下了天線圖案的第一金屬層，接下來(lái)的步驟與采用冷燙金的第一具體實(shí)施方式基本相同。圖6以工藝流程才莫塊的方式示出了本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式的工藝。圖8以熱燙金材料和承印物剖視圖變化示出了本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式的步備聚。參照?qǐng)D6和圖8，具體如下所述。步驟一，放巻鋪箔。在單元(2-1)中對(duì)熱燙金材料200進(jìn)行放巻。其中，如圖8所示，熱燙金材料200包括上部的底膜203、中間的第一金屬層204或第一金屬箔204、下部的熱煤:月交202。步驟二，熱燙壓合。熱燙壓合在單元(2-2)和(2-3)中進(jìn)行。放出的巻在單元(2-2)中鋪箔熱燙；接著在單元(2-3)用加熱的燙金模板208或燙金版208將承印物201與熱燙金材沖牛200壓合，其中燙金模板208或燙金版208制作成天線圖案陽(yáng)圖版，燙金模板208或燙金版208凸出部分的熱熔膠202被加熱與承印物201粘合。步驟三，剝離。單元(2-3)中，等熱熔月交202完全固化后，將熱燙金材料200從承印物201上剝離，承印物201上就剩下了天線圖案的第一金屬圖案204A。覆有膠合的第一金屬箔圖案204A的承印物201傳輸至下一步驟，帶有廢箔204B的底膜203#皮剝離掉，在單元(4)收巻。具有第一金屬圖案204A的承印物201上進(jìn)入下一個(gè)步驟。步驟四，噴淋溶液。在單元(2-5)中，將第二金屬的離子溶液205噴淋在第一金屬箔圖案204A上。步驟五，置換反應(yīng)。第二金屬的離子溶液205與第一金屬箔圖案204A的至少一部分發(fā)生置換反應(yīng)，而獲得第二金屬層207。步驟六，沖洗。在單元(2-6)用溶劑(例如水)沖洗，從而將反應(yīng)后的溶液206沖洗掉。步驟七，干燥。最后在單元(2-7)中對(duì)承印物201進(jìn)行干燥(例如烘干)。在上述第一和第二具體實(shí)施方式中，如圖中所示，第二金屬的離子溶液105或205與第一金屬箔圖案104A或204A發(fā)生置換反應(yīng)后，僅剩下第二金屬層107或207。但是所描述和示出的具體實(shí)施方式僅僅是示例性的，如上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)整置換反應(yīng)時(shí)間，從而控制置換反應(yīng)進(jìn)行的程度，使得僅有一部分的第一金屬箔圖案104A或204A#1置4灸成第二金屬層107或207,而形成具有兩個(gè)金屬層的雙層結(jié)構(gòu)。實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備可以是商購(gòu)的設(shè)備。例如，冷燙-沉4艮設(shè)備可采用海德堡CD102膠印機(jī)，需要增加FoilStar燙金模塊，將其中一個(gè)機(jī)組用于印刷第二金屬的離子溶液，采用自帶的烘干系統(tǒng)。i殳備加工速率最大可達(dá)16000印/小時(shí)，最大幅面可達(dá)720mmx1020mm,線條津fr度可達(dá)0.05mm，也可以采用4侖轉(zhuǎn)式印刷才幾，或是其4也印刷才幾，,令燙才幾。例如，熱燙-沉4艮i殳備可采用博斯特FoilJetl04FBR圓壓圓燙金機(jī)，加入聯(lián)線式噴淋和烘干系統(tǒng)，加工速度最大可達(dá)12000張/小時(shí)，最大幅面可達(dá)720x1040mm,也可以采用平壓平、圓壓平燙金^L,或是其4也熱燙才幾、熱4爭(zhēng)印才幾。該天線的標(biāo)簽。本發(fā)明的有益效果1.降低印刷天線的方阻尤其當(dāng)采用的第二金屬的導(dǎo)電率大于第一金屬時(shí)，可以顯著降低印刷天線的方阻。以鋁作為第一金屬、銀作為第二金屬為例，具體反應(yīng)式3Ag++Al=Al3++3Ag每lmol的Al能夠置換出3mo1的金屬4艮，在普通燙金材料鍍金屬層為0.05(im的情況下，如果反應(yīng)完全，置換出來(lái)的銀層厚度至少為原轉(zhuǎn)印層的三倍，同時(shí)考慮到銀原子遠(yuǎn)大于鋁原子、銀的導(dǎo)電率高于鋁，因此此沉銀工藝處理后的銀層至少相當(dāng)于5倍厚度的原鋁層導(dǎo)電性能，可達(dá)到0.25jum,其方阻至少為0.01Q/口以下(見(jiàn)圖9,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15717-1995《真空金屬鍍層厚度測(cè)試方法電阻法》測(cè)定電化鋁厚度與方阻的#:據(jù)關(guān)系圖)，也完全達(dá)到了專矛J2的歲文果。2.無(wú)論是印刷反應(yīng)溶液層還是釆用噴淋、浸泡溶液的操作都無(wú)需套準(zhǔn)，操作簡(jiǎn)單，采用聯(lián)線加工，燙制速度快，生產(chǎn)效率高。3.同時(shí)置換出的第二金屬層能夠保護(hù)第一金屬(例如鋁)，防止第一金屬快速氧化，有利于芯片的焊接、封合。4.利用置換方法處理依然能保持燙金的高密度細(xì)線，制作精細(xì)度高(0.05mm)。5.第一金屬(例如鋁)與第二金屬(例如銀)的離子溶液的置換反應(yīng)速度快，同時(shí)通過(guò)控制印制溶液與水沖的間隔時(shí)間可以4艮好地控制表面置換出金屬層的厚度，易于生產(chǎn)不同阻抗要求的天線。6.使?fàn)C金法印制天線的應(yīng)用范圍延伸到各種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、所有的頻段，包括2.45GHz~5.8GHz(圖1)頻革殳的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，低頻的9~135KHz、13.56MHz(圖2)，以及300M~1.2GHz，900MHz(圖3)頻段的大多數(shù)天線。7.本發(fā)明的方法可以采用現(xiàn)有的常規(guī)或傳統(tǒng)燙金材料，例如商購(gòu)的燙金材料即可實(shí)現(xiàn)低方阻、全頻段RFID天線的生產(chǎn)，無(wú)需專門制造專用的燙金材料。8.本發(fā)明的方法可以采用現(xiàn)有的常失見(jiàn)或傳統(tǒng)燙金i殳備，尤其可以利用商購(gòu)的燙金設(shè)備，有時(shí)僅需稍加改進(jìn)，無(wú)需專門制造專用的燙金設(shè)備。9.本發(fā)明的方法生產(chǎn)的RFID天線金屬膜或金屬層厚度適中，利于制作柔性標(biāo)簽。因而本發(fā)明的方法可以顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了燙金法印制高精度、低阻抗、高導(dǎo)電性、厚金屬膜RFID天線的技術(shù)突破。實(shí)施例I.材料和設(shè)備燙金材料采用KURZ生產(chǎn)的KURZAlufmKPS普通熱燙金紙或冷燙金紙(鋁層厚度約0.05fim);承印物(基片)采用Brigl&Bergmeister^>司生產(chǎn)的80g/m2、單面〉余布銅;l反紙；冷燙設(shè)備采用海德堡CD102月交印才幾；熱燙設(shè)備采用博斯特FoilJetl04FBR圓壓圓燙金機(jī)，加入聯(lián)線式噴'淋和烘干系統(tǒng)。II.實(shí)施例和比較例的制造工藝實(shí)施例1:冷燙-沉^^工藝按照?qǐng)D5和圖7所示的冷燙-沉4艮工藝進(jìn)行。第二金屬的離子溶液采用銀離子濃度為lg/L的AgN03溶液，還含有曱烷石黃酸(70%)20mol/L，組氨酸lg/L等。按照?qǐng)D1所示天線圖案制備；置換反應(yīng)時(shí)間為2min;烘干條件為7(TC烘干lmin。實(shí)施例2:熱燙"冗4艮工藝4安照?qǐng)D6和圖8所示的熱燙-沉4艮工藝進(jìn)4亍。天線圖案按照?qǐng)D2所示進(jìn)行印制。第二金屬的離子溶液、烘干條件等其它條件與實(shí)施例1相同。比舉交例1:美國(guó)專利US6320556美國(guó)專利US6320556中制作的鋁制天線，鋁層總厚度為0.05fim，方阻2D/口，^青細(xì)度在0.05mm左右。比專交例2:中國(guó)專利CN1912023A此專利采用一種導(dǎo)電油墨來(lái)印制RFID天線，天線層的厚度為25pm，方阻為0.030.04Q/口，4青細(xì)度在0.2mm左右。III.性能測(cè)試測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15717-1995《真空金屬鍍層厚度測(cè)^式方法電阻法》。表2本發(fā)明方法制造的天線性能與現(xiàn)有技術(shù)的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>所有頻段包括2.45GHz5.8GHz，9~135KHz,13.56MHz,300M~1.2GHz，900MHz。由表2中的數(shù)據(jù)，可以看出，用本發(fā)明的方法制造的天線在方阻、精度方面顯著優(yōu)于比較例1、2制造的天線。附圖主要標(biāo)號(hào)i兌明101承印物102UV膠103底膜104第一金屬箔或第一金屬層104A第一金屬箔圖案104B廢箔105第二金屬的離子〉容'液106反應(yīng)后;容液107第二金屬層201承印物202熱熔膠203底膜204第一金屬層或箔104A第一金屬箔圖案104B廢箔205第二金屬的離子溶液206反應(yīng)后〉容液207第二金屬層208燙金版或燙金，莫板單元(l-l):用膠印印版涂施高粘性膠單元(l-2):在燙金一莫塊上完成放巻和收巻單元(l-3):膠印單元，用于將第一金屬箔轉(zhuǎn)移到橡皮布和壓印滾筒間的^R印物上單元(1-4):用膠印印版印刷第二金屬的離子溶液層單元(l-5):用水沖洗掉承印物表面的溶液?jiǎn)卧?1-6):對(duì)承印物進(jìn)行干燥(烘干)單元(2-1):放巻單元(2-2):鋪箔熱燙單元(2-3):壓合剝離單元(2畫(huà)4):收巻單元(2-5):噴淋溶液?jiǎn)卧?2-6):水沖單元(2-7):干燥(烘干)權(quán)利要求1.一種制作射頻標(biāo)簽天線的方法，包括以下步驟A)燙金步驟用具有第一金屬層的燙金材料對(duì)承印物進(jìn)行燙金處理，在所述承印物上形成所述第一金屬層的射頻天線圖案；B)置換步驟用可以與所述第一金屬進(jìn)行置換反應(yīng)的第二金屬的離子溶液與所述第一金屬層接觸，將所述第一金屬層的至少一部分置換成所述第二金屬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二金屬的導(dǎo)電率高于所述第一金屬。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二金屬的離子價(jià)態(tài)等于或低于所述第一金屬的離子價(jià)態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二金屬的耐腐蝕性高于所述第一金屬。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一金屬是鋁。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二金屬選自由鋅、錳、鎳、鐵、錫、銅、銀、金構(gòu)成的組中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一金屬是銅。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二金屬選自由4艮、金構(gòu)成的組中的至少一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述承印物是片材。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述承印物是紙或薄膜。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括C)沖洗步驟用液體沖洗置換反應(yīng)后的金屬層，以便沖洗才卓置纟奐反應(yīng)的生成物和所述;容'液。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的方法制造的射頻標(biāo)簽天線。13.—種標(biāo)簽，具有根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻標(biāo)簽天線。全文摘要本發(fā)明涉及制作射頻標(biāo)簽天線的方法及射頻標(biāo)簽天線、標(biāo)簽。本發(fā)明的方法包括以下步驟A)燙金步驟用具有第一金屬層的燙金材料對(duì)承印物進(jìn)行燙金處理，在承印物上形成第一金屬層的射頻天線圖案；B)置換步驟用可以與第一金屬進(jìn)行置換反應(yīng)的第二金屬的離子溶液與第一金屬層接觸，將第一金屬層的至少一部分置換成第二金屬。本發(fā)明的方法降低了印刷天線的方阻，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，易于控制，可用于高精度、低阻抗、高導(dǎo)電性、厚金屬膜的全頻段各種RFID天線的制造。文檔編號(hào)H01Q1/00GK101316001SQ20081005774公開(kāi)日2008年12月3日申請(qǐng)日期2008年2月14日優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日發(fā)明者湯文杰,褚庭亮,許文才申請(qǐng)人:中國(guó)印刷科學(xué)技術(shù)研究所