一種雙頻智能標(biāo)簽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及RFID技術(shù)領(lǐng)域的智能標(biāo)簽技術(shù)，特別涉及一種雙頻智能標(biāo)簽。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，作為其基礎(chǔ)的RFID產(chǎn)業(yè)也將迎來新一輪的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。就目前的產(chǎn)業(yè)形勢來看，RFID的相關(guān)市場將進(jìn)一步擴(kuò)大，越來越多的傳統(tǒng)行業(yè)將對RFID產(chǎn)品產(chǎn)生需求。
[0003]目前，RFID領(lǐng)域的智能標(biāo)簽不管是無源智能標(biāo)簽或者是有源智能標(biāo)簽，基本上都是單頻標(biāo)簽。從智能標(biāo)簽的通信頻率上進(jìn)行區(qū)分，主要有低頻智能標(biāo)簽、高頻智能標(biāo)簽和超高頻智能標(biāo)簽。單頻智能標(biāo)簽在功能上可實現(xiàn)單一的功能，在進(jìn)行某些簡單的操作上，起到了非常大的作用，如公交一卡通，其實質(zhì)是一張13.56MHz單頻電子標(biāo)簽，僅實現(xiàn)交通運輸環(huán)節(jié)的交通費用支付功能，方便快捷，使用簡單，被廣大用戶所接受，也是目前RFID領(lǐng)域使用最為廣泛的應(yīng)用。又如物流倉儲領(lǐng)域的超高頻RFID物流標(biāo)簽，它是一張915MHz單頻智能標(biāo)簽，實現(xiàn)中距離的物品流通的識別和數(shù)據(jù)管理，在物流倉儲領(lǐng)域被廣泛使用，大大提高了物流倉儲的工作效率。
[0004]不同頻率特性的智能標(biāo)簽，其本身的物理特性差異很大，如超高頻智能標(biāo)簽，其通信距離一般較遠(yuǎn)，有效距離在幾米到十幾米之間，而且它具備快速數(shù)據(jù)交換的通信協(xié)議和性能優(yōu)異的防沖撞特性，適合遠(yuǎn)距離多標(biāo)簽應(yīng)用。而高頻智能標(biāo)簽的通信距離一般在幾厘米到幾十厘米，而且防沖撞性能較差，因此適合近距離少標(biāo)簽的應(yīng)用。但是高頻標(biāo)簽的芯片一般具備較好的安全性，因此適合在金融領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0005]為了讓不同智能標(biāo)簽的優(yōu)點在同一張智能標(biāo)簽或者卡片上實現(xiàn)，多年來行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了將兩種智能標(biāo)簽機(jī)械地拼裝在一張卡上，實現(xiàn)兩種功能。雖然從功能的角度確實實現(xiàn)了，但是出現(xiàn)了諸多隱患，比如產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝復(fù)雜；產(chǎn)品可靠性差，容易損壞；產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，不利于推廣；高頻和超高頻天線的相互干擾問題；無法實現(xiàn)小型化標(biāo)簽等。特別重要的，芯片分離式的雙頻智能標(biāo)簽具有兩顆獨立的芯片，芯片之間無法實現(xiàn)信息傳輸和共享，這在應(yīng)用上造成了極大地不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有雙頻智能標(biāo)簽中存在超高頻天線性能與高頻標(biāo)簽天線性能相互干擾、無法實現(xiàn)小型化的問題，提供一種性能可靠，無干擾的單芯片小型化的雙頻智能標(biāo)簽。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0008]—種雙頻智能標(biāo)簽，包括單顆芯片、一組集成高頻天線和超高頻天線的雙頻智能標(biāo)簽天線，所述單顆芯片固定在天線表面上，其上的焊盤與天線的焊盤電連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述的單顆芯片通過膠固定在天線表面上。
[0010]再進(jìn)一步的，所述的膠為環(huán)氧樹脂膠。
[0011]再進(jìn)一步的，所述的環(huán)氧樹脂膠為具有單向異性導(dǎo)電性能的環(huán)氧樹脂膠或者為具有導(dǎo)電顆粒的單向同性導(dǎo)電膠。
[0012]進(jìn)一步的，所述的單顆芯片具有一組唯一的芯片ID編碼，該芯片ID編碼在芯片工作時可被讀取。
[0013]進(jìn)一步的，所述的雙頻智能標(biāo)簽天線包括絕緣基材、一個超高頻天線和一個高頻天線，所述的超高頻天線和高頻天線分別包括相應(yīng)的導(dǎo)電圖形和兩個信號輸入端子，所述的超高頻天線和高頻天線上導(dǎo)電圖形設(shè)置在絕緣基材的一個表面上，而對應(yīng)的信號輸入端子也設(shè)置在該表面上。
[0014]再進(jìn)一步的，所述的高頻天線中的導(dǎo)電圖形為不少于一圈的繞線式線圈，高頻天線中的第一信號輸入端子設(shè)置在最外層線圈以外，繞線式線圈逐層向內(nèi)平行繞線延伸，至最內(nèi)層線圈結(jié)束形成一個端點，并通過一個導(dǎo)電跳線將端點引出到最外層線圈以外，通過外部過渡引線靠近第一信號輸入端子設(shè)置第二信號輸入端子。
[0015]再進(jìn)一步的，所述的繞線式線圈為環(huán)形電感型線圈。
[0016]再進(jìn)一步的，所述的繞線式線圈為經(jīng)過蝕刻的導(dǎo)電線路由外向內(nèi)平行環(huán)繞形成，所述的導(dǎo)電線路為銅箔或者鋁箔經(jīng)過蝕刻的導(dǎo)電線路。
[0017]再進(jìn)一步，所述的跳線為一條導(dǎo)電線路，跳線的兩端尺寸較大，跳線兩端分別連接線圈內(nèi)部端點和線圈外部過渡引線的端點，跳線和線圈間設(shè)置可印刷絕緣層。
[0018]再進(jìn)一步，所述的跳線為印刷銀漿跳線，跳線和線圈間設(shè)置可印刷絕緣層。
[0019]再進(jìn)一步，所述的跳線為蝕刻導(dǎo)電圖形跳線，跳線設(shè)置在絕緣基材的另一面，通過導(dǎo)通孔將跳線的兩端和線圈的內(nèi)部端點及外部過渡引線的端點連接起來。
[0020]再進(jìn)一步的，所述的超高頻天線中的兩個信號輸入端子通過一個環(huán)形導(dǎo)電圖形連接形成半封閉結(jié)構(gòu)的諧振環(huán)，該諧振環(huán)通過兩個信號輸入端子與單顆芯片連接，形成諧振回路。
[0021]再進(jìn)一步的，所述的超高頻天線中還包含兩個延伸的電極，電極的一端各和諧振環(huán)的一側(cè)相連接，電極的另一端呈發(fā)散狀設(shè)置。
[0022]再進(jìn)一步的，所述的超高頻天線中還設(shè)置了一個平面型的電容匹配器，由一片導(dǎo)電圖形和介質(zhì)絕緣層配合組成，所述導(dǎo)電圖形的投影面和諧振環(huán)的部分圖形重疊。
[0023]再進(jìn)一步，所述標(biāo)簽的表層設(shè)置了印刷層，在標(biāo)簽的底層設(shè)置了不干膠層。
[0024]利用本發(fā)明提供的方案所形成的雙頻智能標(biāo)簽，其最小尺寸可做到20X20mm，解決了行業(yè)內(nèi)小型雙頻智能標(biāo)簽的尺寸極限。并且本發(fā)明提供的方案將以確保向后兼容現(xiàn)有智能標(biāo)簽的制作工藝，并獲得與目前使用的產(chǎn)品相同的功能。
[0025]同時本發(fā)明提供的標(biāo)簽的制作工藝高效穩(wěn)定，具有小型化、集成化等特點，極大地推動全球智能標(biāo)簽行業(yè)發(fā)展，具有較好的應(yīng)用前景。
[0026]另外在具體實現(xiàn)時，利用本發(fā)明提供的方案能夠提供一種性能穩(wěn)定可靠且尺寸很小的900MHz超高頻頻段和13.56MHz高頻頻段的雙頻智能標(biāo)簽
【附圖說明】
[0027]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0028]圖1為本發(fā)明實例1中雙頻智能標(biāo)簽的導(dǎo)電圖形示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實例1中雙頻智能標(biāo)簽的絕緣層及輔助層導(dǎo)電圖形示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實例1中單面輔助層剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明實例1中面紙及離型紙的剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明實例2中雙面輔助層剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明實現(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。
[0034]本實例通過優(yōu)化天線設(shè)計，使天線性能獲得大幅度的提高，實現(xiàn)小型化的雙頻智能標(biāo)簽。
[0035]實例一
[0036]參見圖1和圖2，其所不為本實例中提供的雙頻智能標(biāo)簽天線的導(dǎo)電圖形不意圖。由圖可知，本實例提供的雙頻智能標(biāo)簽900主要包括絕緣基材100、超尚頻天線200、尚頻天線300以及單顆芯片800三部分。
[0037]其中，超高頻天線200、高頻天線300相對的設(shè)置在絕緣基材100上構(gòu)成集成高頻天線和超高頻天線的小型化雙頻智能標(biāo)簽天線，而單顆芯片800則固定在天線表面上，且其上的焊盤與標(biāo)簽天線上相應(yīng)的焊盤進(jìn)行電連接，由此構(gòu)成集成高頻和超高頻的微型雙頻智能標(biāo)簽的主體結(jié)構(gòu)。
[0038]標(biāo)簽中的單顆芯片800為整個標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)處理中心，該芯片具體采用可同時實現(xiàn)超尚頻智能標(biāo)簽和尚頻智能標(biāo)簽功能的芯片，其上具備兩個尚頻天線輸入焊盤和兩個超高頻天線輸入焊盤。
[0039]同時，該芯片具有一組唯一的芯片ID編碼，該芯片ID編碼在芯片工作時可被讀取，不管芯片處在高頻智能標(biāo)簽或超高頻智能標(biāo)簽的應(yīng)用模式下，都能獲得相同的芯片ID編碼。
[0040]該單顆芯片800在安裝時，采用相應(yīng)的膠實現(xiàn)與天線的可靠連接，該膠采用環(huán)氧樹脂膠，通過環(huán)氧樹脂膠實現(xiàn)芯片焊盤和天線焊盤的可靠連接并將芯片可靠地固定在天線表面。
[0041 ] 對于該環(huán)氧樹脂膠具體可采用具有單向異性導(dǎo)電性能的環(huán)氧樹脂膠。
[0042]作為替換的，該環(huán)氧樹脂膠還可采用具有導(dǎo)電顆粒的單向同性導(dǎo)電膠。
[0043]標(biāo)簽中的絕緣基材100用于承載超尚頻天線200和尚頻天線300，具體可米用易碎紙質(zhì)、PET(聚對苯二甲酸類塑料)基材、PI(聚酰亞胺)基材、環(huán)氧樹脂基材中的一種，以保證標(biāo)簽天線的性能可靠。
[0044]超高頻天線200和高頻天線300相對于的設(shè)置在絕緣基材100 —個表面101上，由此來構(gòu)成雙頻智能標(biāo)簽天線的主體結(jié)構(gòu)。
[0045]具體實現(xiàn)時，超高頻天線200為偶極子超高頻天線，主要包括一個環(huán)形導(dǎo)電圖形201和兩個信號輸入端子202和203，兩個信號輸入端子202和203分別連接環(huán)形導(dǎo)電圖形201形成一個半封閉結(jié)構(gòu)的諧振環(huán)，諧振環(huán)的兩個端子通過環(huán)氧樹脂膠和芯片的超高頻天線輸入端連接，形成諧振回路。
[0046]其中，環(huán)形導(dǎo)電圖形201以絕緣基材100的橫向中心線(圖示方向)為對稱軸線，分布在絕緣基材100表面的一側(cè)，而兩個信號輸入端子202和203對稱的位于環(huán)形導(dǎo)電圖形201內(nèi)側(cè)的中部位置。
[0047]在此基礎(chǔ)上上，本超高頻天線200中還包括兩個延伸的電極204和205，電極的一端各和諧振環(huán)的一側(cè)相連接，電極的另一端呈發(fā)散狀設(shè)置。
[0048]電極204和205具體為設(shè)置在環(huán)形導(dǎo)電圖形201上下兩側(cè)(圖示方向)的兩個發(fā)散型的導(dǎo)電圖形204和205，實現(xiàn)阻抗匹配功能。
[0049]該發(fā)散型的導(dǎo)電圖形根據(jù)實際需要，可以設(shè)計成彎曲的形狀或其他任何形狀，一端和環(huán)形導(dǎo)電圖形201連接，另一端沿絕緣基材100的延伸方向設(shè)置并懸空。由上、下兩發(fā)散型的導(dǎo)電圖形之間構(gòu)成的區(qū)域102用于設(shè)置高頻天線300。
[0050]另外，在小型化的雙頻智能標(biāo)簽天線設(shè)計中，超高頻天線的尺寸受到限制，按照常規(guī)設(shè)計就無法使天線達(dá)到900MHz頻段的諧振要求。由此，本實例在環(huán)形導(dǎo)電圖形201靠近信號輸入端子的附近設(shè)置了一個平面型的電容匹配器600，該平面型的電容匹配器600實質(zhì)上是一個導(dǎo)電圖形60