专利名称：兼作rfid标签的金属箔纸和包装盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及RFID (radio frequency identification，射频识别)技术应用领 域，尤其涉及一种兼作RFID标签的金属箔纸以及包括该金属箔纸的包装盒。
背景技术：
RFID技术是一项利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取 相关信息数据的无线通信技术。随着科学技术的进步，RFID已涉及到人们日常生活的各 个方面，被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，例如火车 的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交 易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗、防伪标签等，RFID技术将成为未来信息社会建设的一项 基础技术。射频识别系统由RFID标签(俗称电子标签，包括识别天线和RFID芯片)与RFID 读写器组成，其工作过程是=RFID读写器产生特定频率的电磁波并通过空间耦合的方式发 送出去(也称作发送提问信号)，当RFID读写器进入RFID标签的读取距离时，RFID标签通 过识别天线接收到该提问信号，将RFID读写器发送的电磁波进行背向散射耦合后返回给 RFID读写器(即回复应答信号)，RFID芯片内存储的信息被RFID读写器识别。目前识别 天线的种类主要有三种线圈天线、缝隙天线和偶极子天线，根据不同的频段和应用场合选 择不同种类的识别天线。现阶段所使用的平面防伪标识(例如条形码、二维码或激光防伪图案等)不具备 唯一性和独占性，易复制，难以起到真正的防伪作用。因此逐步被RFID标签所取代。以香烟防伪为例，现有技术中香烟制造商一般会将RFID标签贴敷在香烟盒的一 个面上，RFID标签通常由电介质基板、铺设在电介质基板上的天线和电性连接在天线上的 芯片组成，其中电介质基板和天线的成本约为RFID标签的70%，芯片仅约占30%。但是将 RFID标签直接贴敷在香烟盒一个面上的方式存在着以下问题1、香烟盒内用来防潮和保护的铝箔纸或锡箔纸(金属箔纸)会对RFID读写器与 RFID标签间的读取距离造成不良影响；2、RFID标签仅贴敷在一个面上，会造成读取时的方向性差即只能在特定的区域内 才能读取到；3、能够将直接贴敷在香烟盒一个面上的RFID标签进行回收利用进行造假；4、电介质基板和天线的成本过高，香烟制造商在香烟制造和流通领域引入RFID 技术的成本就会大大增加。
实用新型内容为了解决现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够改善方向性特 性、不能轻易回收利用的兼作RFID标签的金属箔纸以及包括该金属箔纸的包装盒。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种兼作RFID标签的金属箔纸，用于包覆在物品外，包括基板层、金属箔层和RFID芯片，所述金属箔层与所述基板层层压在一起，所 述金属箔层上开设有天线缝隙，所述金属箔层与其上开设的天线缝隙构成识别天线，所述 RFID芯片设在所述天线缝隙上或所述基板层与所述天线缝隙正对的部位上，并与所述金属 箔层电性连接。作为优选，所述金属箔层为铝箔层、铜箔层或锡箔层，所述基板层为内衬纸。作为优选，所述RFID芯片通过粘贴或绑定在所述天线缝隙上而与所述金属箔层 电性连接。作为优选，所述RFID芯片通过粘贴或绑定在所述基板层与所述天线缝隙正对的 部位上而与所述金属箔层电性连接。。作为优选，所述天线缝隙的至少一端呈T型。为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种包装盒，包括外壳和设在所述外壳 内用于包覆物品的金属箔纸，所述金属箔纸包括包括基板层、金属箔层和RFID芯片，所述 金属箔层与所述基板层层压在一起，所述金属箔层上开设有天线缝隙，所述金属箔层与其 上开设的天线缝隙构成识别天线，所述RFID芯片设在所述天线缝隙上或所述基板层与所 述天线缝隙正对的部位上，并与所述金属箔层电性连接。作为优选，所述外壳为长方体包装盒。作为优选，所述金属箔纸包覆物品后形成至少两个不同的面，所述天线缝隙位于 其中一个面内或跨越至少两个面。作为优选，所述金属箔层上设有撕开线，所述撕开线将所述金属箔层分成保留区 和去除区，所述天线缝隙跨越所述撕开线。作为优选，所述RFID芯片设在所述天线缝隙位于所述去除区的部分上或所述基 板层的与所述天线缝隙位于所述去除区的部分正对的部位上。本实用新型的有益效果是1、金属箔纸本身即兼作RFID标签，克服了现有技术中金属箔层和增设的RFID标 签的天线之间相互干扰的问题。2、与现有技术的平面RFID标签相比，金属箔纸包覆物品后金属箔层形成多个不 同的面，金属箔层及天线缝隙构成的识别天线(相当于一个辐射多面体)辐射方向不再受 到限制，读取信息时方向性良好。3、将金属箔纸用于包装盒时，天线缝隙跨越撕开线，沿撕开线将金属箔纸的去除 区去除后，天线缝隙遭到物理破坏，RFID芯片也被去除，无法回收利用，避免了 RFID标签造 假。4、将金属箔纸用于包装盒时，只需在生产金属箔纸的原有材料的基础上增加RFID 芯片即使得金属箔纸本身也是一个RFID标签，节省了单独增加RFID标签所需的电介质基 板和天线，从而节约了成本。
图1是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸实施例一的分解结构示意图；图2是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸实施例二的分解结构示意图；图3是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸包覆物品后的第一种结构示意图；图4是图3的展开示意图；图5是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸包覆物品后的第二种结构示意 图；图6是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸包覆物品后的第三种结构示意 图；图7是本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸包覆物品后的第四种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。以下实施例中为了描述方便，主要 以长方体烟盒(相当于包装盒的外壳)及长方体烟盒内的金属箔纸(铝箔纸、锡箔纸或铜 箔纸)组成的包装盒为例进行说明，其它包装盒原理相同，区别仅仅是物品不同与外壳不 同，例如物品可以是酒，其外壳也是长方体包装盒。如图1所示的本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸实施例一的分解结构示意 图，金属箔纸1包括基板层11、金属箔层12和RFID芯片13。金属箔层12与基板层11层 压在一起。金属箔层12与其上开设的天线缝隙121构成识别天线。RFID芯片13设在天线 缝隙121上，与所述金属箔层12电性连接。天线缝隙121可以通过剪裁、切割或刻蚀等工艺形成。金属箔层12可以是常见的铝箔层、铜箔层或锡箔层等，基板层11可以是常用的内 衬纸等绝缘性电介质基材。RFID芯片13可以粘贴或绑定(Bonding，一种常见的物理连接方式)在天线缝隙 121上，相当于通过与金属箔层12物理接触而与识别天线实现电连接。RFID芯片13的封 装方式可以是载带封装方式。金属箔层12和天线缝隙121构成的识别天线相当于一个缝隙天线。缝隙天线原 理以及RFID标签工作原理属于常规技术，在此仅作简单介绍。天线缝隙121的宽度(W) 和长度(L)与RFID标签的工作频率相关(也即与电磁波波长λ相关)。天线缝隙121的 有效长度一般为半波长(λ/2，波长的二分之一)，天线缝隙121的宽度远远小于其长度(W << λ )，通常天线缝隙121的长度至少为其宽度的10倍。天线缝隙121贡献到辐射中的 电流分布不仅在缝隙的终端处，而且扩散到全部的金属箔层12上，有效辐射面积的增加会 大大增大缝隙天线的辐射效率。在无源RFID系统中，整个导体平面上的电流分布，会聚集 RFID芯片13所需的驱动电力，且增大了的有效(effective)反射板(reflective)，在反向 散射(backscattering)过程中对辨认(identification)数据有很大的帮助。RFID标签可 以工作在HF (13. 56MHz)、UHF (860-960MHz)和微波频段等频段，可以根据实际需要进行选 择。金属箔纸1与现有技术的金属箔纸相比区别在于，金属箔层12上开设有天线缝隙 121，且天线缝隙上增设有RFID芯片13，使得金属箔纸1本身成为一个RFID标签，用于包覆 物品时不再需要单独加设RFID标签，也就克服了现有技术中金属箔层和增设的RFID标签 的天线之间相互干扰的问题。金属箔纸1的外形、尺寸等可以根据实际需要进行设计。金 属箔纸1可广泛用于包覆各种需要防潮或保护的物品，每个功能单位的物品被包覆后都具有相应的RFID标签，可以被唯一识别，比如每盒香烟、每瓶酒等等。如图2所示的本实用新型的兼作RFID标签的金属箔纸实施例二的分解结构示意 图，与实施例一的金属箔纸1的区别仅在于，本实施例的金属箔纸2的RFID芯片13设在基 板层11与天线缝隙121正对的部位111上。此时RFID芯片13与设有天线缝隙121的金 属箔层12之间间隔有基板层11，相当于RFID芯片13与由金属箔层12和天线缝隙121构 成的识别天线通过电磁感应而实现电连接(空间耦合传递信号)。由于RFID芯片13设在 基板层11上，使用金属箔纸2包覆物品后RFID芯片13位于与物品接触的内侧而不容易被 碰到，防止了因RFID芯片13被碰掉而导致RFID标签失效的情况。一般情况下，金属箔纸 1和金属箔纸2可以相互取代。本实施例还提供了一种包装盒，包括外壳和设在所述外壳内用于包覆物品的金属 箔纸1或金属箔纸2，所述外壳可以是长方体包装盒，外壳的形状与金属箔纸1或金属箔纸 2包覆物品后的形状匹配即可。如图3和图4所示，金属箔纸1包覆物品后具有前、后、左、右、上、下六个表面，天 线缝隙121位于前表面单个表面内，金属箔层12上设有撕开线122，撕开线122将金属箔 层12分成保留区126和去除区125，天线缝隙121跨越撕开线122，RFID芯片13设在天线 缝隙121位于去除区125的部分上。如果使用的是金属箔纸2，RFID芯片13则设在基板层 11的与天线缝隙121位于去除区125的部分正对的部位上。为了使得缝隙天线与RFID芯片13阻抗匹配，天线缝隙121的第一端123和第二 端124均呈T型，当然也可以只有一端呈T型。选用不同的RFID芯片13时，只需相应地改 变RFID芯片13的粘贴位置即可匹配复阻抗，十分方便。当使用者需要使用物品时，沿撕开线122撕开金属箔纸1或金属箔纸2将去除区 125去除，天线缝隙121被破坏，RFID芯片13被撕下，相当于RFID标签被物理破坏，无法回 收利用，避免了 RFID标签造假，防伪效果良好。如图5所示，其与图4的区别在于，天线缝隙121跨越前表面和左表面两个面；如 图6所示，其与图4的区别在于，天线缝隙121跨越前表面、右表面和后表面三个面；如图7 所示，天线缝隙121跨越前表面和下表面两个面。天线缝隙121跨越至少两个面时，可以进
一步改善方向性。以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新 型的保护范围由附加的权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护 范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实 用新型的保护范围内。
权利要求一种兼作RFID标签的金属箔纸，用于包覆在物品外，其特征在于，包括基板层、金属箔层和RFID芯片，所述金属箔层与所述基板层层压在一起，所述金属箔层上开设有天线缝隙，所述金属箔层与其上开设的天线缝隙构成识别天线，所述RFID芯片设在所述天线缝隙上或所述基板层与所述天线缝隙正对的部位上，并与所述金属箔层电性连接。
2.根据权利要求1所述的兼作RFID标签的金属箔纸，其特征在于，所述金属箔层为铝 箔层、铜箔层或锡箔层，所述基板层为内衬纸。
3.根据权利要求1或2所述的兼作RFID标签的金属箔纸，其特征在于，所述RFID芯片 通过粘贴或绑定在所述天线缝隙上而与所述金属箔层电性连接。
4.根据权利要求1或2所述的兼作RFID标签的金属箔纸，其特征在于，所述RFID芯片 通过粘贴或绑定在所述基板层与所述天线缝隙正对的部位上而与所述金属箔层电性连接。
5.根据权利要求1或2所述的兼作RFID标签的金属箔纸，其特征在于，所述天线缝隙 的至少一端呈T型。
6.一种包装盒，包括外壳和设在所述外壳内用于包覆物品的金属箔纸，其特征在于，所 述金属箔纸包括包括基板层、金属箔层和RFID芯片，所述金属箔层与所述基板层层压在一 起，所述金属箔层上开设有天线缝隙，所述金属箔层与其上开设的天线缝隙构成识别天线， 所述RFID芯片设在所述天线缝隙上或所述基板层与所述天线缝隙正对的部位上，并与所 述金属箔层电性连接。
7.根据权利要求6所述的包装盒，其特征在于，所述外壳为长方体包装盒。
8.根据权利要求6或7所述的包装盒，其特征在于，所述金属箔纸包覆物品后形成至少 两个不同的面，所述天线缝隙位于其中一个面内或跨越至少两个面。
9.根据权利要求6或7所述的包装盒，其特征在于，所述金属箔层上设有撕开线，所述 撕开线将所述金属箔层分成保留区和去除区，所述天线缝隙跨越所述撕开线。
10.根据权利要求9所述的包装盒，其特征在于，所述RFID芯片设在所述天线缝隙位于 所述去除区的部分上或所述基板层与所述天线缝隙位于所述去除区的部分正对的部位上。
专利摘要本实用新型公开了一种兼作RFID标签的金属箔纸和包装盒，所述金属箔纸用于包覆在物品外，包括基板层、金属箔层和RFID芯片，金属箔层与基板层层压在一起，金属箔层上开设天线缝隙构成识别天线，RFID芯片设在天线缝隙上或基板层与天线缝隙正对的部位上，并与金属箔层电性连接。本实用新型的金属箔纸本身即兼作RFID标签，包覆物品后被识别时方向性良好；使用时金属箔纸被撕开，相当于RFID标签被物理破坏，无法回收利用，防伪效果更好；充分利用了原有材料，节约了成本。
文档编号D21H19/04GK201754286SQ201020293359
公开日2011年3月2日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者姜文波 申请人:姜文波