柔性可打印抗金属超高频RFID标签的制作方法

本实用新型属于电子标签技术领域，特别是涉及一种柔性可打印抗金属超高频RFID标签。

背景技术：

UHF RFID(ultra high frequency radio frequency identification)，即超高频无线射频标签，超高频RFID技术具有能一次性读取多个标签、穿透性强、可多次读写、数据存储容量大，成本低，体积小，使用方便，可靠性和寿命高等特点，超高频无线射频标签得到了各个行业的广泛应用，例如固定资产管理，仓储及物流运输中的管理，海关的物品或车辆监管管理。

超高频电子标签的应用非常广泛，并且环境多变，很多被管理物品为金属物体，如汽车、集装箱、电脑、金属货架等，然而普通的无线射频标签放置到金属表面时，无线射频标签的读取距离会大幅度下降甚至不能被读取。

抗金属无线射频标签的需求越来多，在大量需求的前提下，无线射频标签的成本就显得尤为突出。现有的抗金属无线射频标签多为PCB、陶瓷、塑料等硬质材料，其具有以下缺点：1)无线射频标签厚度多大于5mm；2)产品硬度大不适用于曲面物品的管理；3)PCB、陶瓷、塑料等无线射频标签生产工艺复杂，生产周期长，成本高，价格高。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种柔性可打印抗金属超高频RFID标签，解决了硬质标签厚度大、无法应用在曲面环境的技术问题，简化了生产工艺，缩短了生产周期，大大提高了产能，节约了成本。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种柔性可打印抗金属超高频RFID标签，其自上而下依次包括可打印面层、天线芯片层、柔性绝缘基材层、导电介质层以及胶粘层，所述柔性绝缘基材层把所述天线芯片层及所述导电介质层隔离开形成解耦的结构，所述柔性绝缘基材层为PE闭孔发泡泡棉层。

进一步的，所述可打印面层可为PET保护层、PP保护层、PC保护层或铜版纸层等柔性可打印材料层。

进一步的，所述天线芯片层中的天线部分为铝、铜、铁、石墨、碳、银等金属材质，所述天线芯片层的厚度小于等于0.01mm。

进一步的，所述柔性绝缘基材层还可以是EVA泡棉、硅胶、PP、PET柔性卷材或片材。

进一步的，所述导电介质层为PET基材表面复合的铝箔形成的复合层。

进一步的，所述导电介质层中的所述PET基材上的导电层还可以采用铜箔、印刷的银层、或石墨烯。

进一步的，所述胶粘层为工业双面胶、泡棉胶、有基材双面胶、或硅胶。

与现有技术相比，本实用新型一种柔性可打印抗金属超高频RFID标签的有益效果在于：采用泡棉、EVA、PP、PET、硅胶、纸张等柔性材料作为绝缘介质的抗金属标签，一方面提高了对天线芯片层的保护作用，另一方面提高了标签的柔性，提高了适用范围；将天线芯片层和导电介质层设计成解耦结构，利用柔性绝缘基材层将两者隔离开，导电介质层及被粘贴的金属表面均可以作为电子标签的接地层，从而达到了抗金属的效果，而导电介质层作为电子标签的一部分又消除了因被粘贴面的金属材质不同的影响，从而更加提高了抗金属的稳定性；并将采用柔性可打印面层，产品表面可利用打印机打印条码、数字、文字或图像等标识，提高了标签的可辨识度以及标签信息的可获取度；其生产工艺简单，成本低。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中天线芯片层的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的S11仿真曲线图；

图4为本实用新型实施例的正向读距测试曲线图；

图5为本实用新型实施例的反向读距测试曲线图；

图中数字表示：

100柔性可打印抗金属超高频RFID标签；1可打印面层；2天线芯片层，21芯片IC，22U型馈电环，23第一矩形开口槽，24第二矩形开口槽；3柔性绝缘基材层；4导电介质层；5胶粘层。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图2，本实施例为柔性可打印抗金属超高频RFID标签100，其自上而下依次包括可打印面层1、天线芯片层2、柔性绝缘基材层3、导电介质层4以及胶粘层5。

可打印面层1可为PET保护层、PP保护层、PC保护层或铜版纸层等柔性可打印材料层。此层可保护天线及芯片，同时可提供条码、文字、数字、图像等标识的黑白及彩色打印。

天线芯片层2中，天线部分为导电材料，材质可为铝、铜、铁、石墨、碳、银等金属材质，厚度小于等于0.01mm，从而既能保证天线的导电能力，又能达到柔软可折弯的特性。本层的天线采用解耦方式设计，阻抗共轭从而最大限度的实现了标签的读取距离。

柔性绝缘基材层3把天线芯片层2及导电介质层4隔离开形成解耦的结构。柔性绝缘基材层3优先的采用PE闭孔发泡泡棉层，其特点为柔韧、卷材方便批量生产，泡棉结构为闭孔结构具有良好的防水性能，从而避免了水蒸气、水分对无线射频标签的读距及频率的影响，PE闭孔发泡泡棉层材料柔软可对芯片及天线起到良好的保护。柔性绝缘基材层3还可采用EVA泡棉、硅胶、PP、PET等柔性卷材或片材制作而成。

导电介质层4与天线芯片层2形成解耦结构，导电介质层4为PET基材表面复合的铝箔形成的复合层，导电层为铝层，既提供了导电性，同时具有柔韧的特性；导电介质层4中的所述PET基材上的导电层还可以采用铜箔、印刷的银层、石墨烯等柔性材料。

胶粘层5为工业双面胶，可将无线射频标签粘贴到被管理物品上，本实施例中采用的材料为丙烯酸无基材双面胶，具有粘性大优点，可应用于各种表面；胶粘层5还可采用泡棉胶、有基材双面胶、硅胶等具有粘性的材料。

天线芯片层2上设置有芯片IC21、与芯片IC21形成回路并对其进行供电的U型馈电环22、以及调节标签中心频率的第一矩形开口槽23。本实施例中，第一矩形开口槽23的开口位于天线芯片层2的一边，U型馈电环22的开口位于天线芯片层2的另一相对边。U型馈电环22的两侧设置有第二矩形开口槽24。U型馈电环22为微带天线的耦合区，本实施例采用U型耦合，通过控制U型馈电环22的大小及芯片IC21距离天线导电介质层4的位置实现天线与芯片IC21的共轭匹配。

本实施例中，天线采用微带天线设计，并将导电介质层及被粘贴的金属表面均作为电子标签的接地层，从而达到了抗金属的效果，且导电介质层又作为电子标签的一部分，有效的消除了因被粘贴面的金属材质的不同所产生的影响，从而更加提高了抗金属的稳定性。

请参照图3，图3为本实施例柔性可打印抗金属超高频RFID标签100的HFSS仿真S11图像，其中芯片IC21采用Monza MR6P芯片，胶粘层5采用PE闭孔泡棉且厚度为0.7mm，相对介电常数为1.1，将标签粘贴到长200mm、宽200mm、厚3mm的铝板上。从图3中可看出，天线的谐振波形在-20dB以下，说明产生了明显的谐振，天线性能强。

请参照图4-图5，图4为本实施例电子标签的正向读距测试结果，图5为本实施例电子标签的反向读距测试结果。本实施例在实际测量时，进行了两个产品的读距测量，以证明本产品读距的稳定性，并通过正向读距与反向读距结果图来展示本产品的匹配度。其中，采用铝箔蚀刻天线，IC为Monza MR6P，胶粘层5采用PE闭孔泡棉且厚度为0.7mm，IC用导电胶粘贴到天线芯片层2上(导电胶与量产导电胶相同)，在实验室环境下将标签粘贴到长200mm、宽200mm、厚3mm的铝板中央，标签正对固定式阅读器，测试结果显示中心频率为922MHz，读距为7.5米。

本实施例柔性可打印抗金属超高频RFID标签100采用泡棉、EVA、PP、PET、硅胶、纸张等柔性材料作为绝缘介质的抗金属标签，一方面提高了对天线芯片层的保护作用，另一方面提高了标签的柔性，提高了适用范围；将天线芯片层和导电介质层设计成解耦结构，利用柔性绝缘基材层将两者隔离开，大大提高了标签的读距和抗金属性；并将采用柔性可打印面层，产品表面可利用打印机打印条码、数字、文字或图像等标识，提高了标签的可辨识度以及标签信息的可获取度；其生产工艺简单，成本低。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。