專利名稱：具有增強的耐久性的射頻識別標簽的制作方法
技術領域：
根據(jù)示例性實施例的設備涉及ー種射頻識別(RFID)標簽，更具體地講，涉及ー種附于需要進行洗滌的構件的RFID標簽。
背景技術：
最初，RFID技術被視作適合用于產(chǎn)品流通或銷售，因此將RFID技術用在與產(chǎn)品流通或銷售相關的領域中。然而，RFID技術目前正被廣泛地用在許多不同的領域，并且還用在惡劣的環(huán)境中。具體地講，在洗衣領域、半導體領域和模具領域中需要RFID技術，其中，RFID標簽不能被用作條形碼。RFID標簽被認為對洗衣行業(yè)的影響大，因此會將RFID標簽 看作是必需品，但是由于其可靠性、性能等，對RFID標簽是否可以用在洗衣行業(yè)中存在著疑問。為了解決RFID標簽的這種問題，近來對洗衣用標簽展開了廣泛的研究。作為研究結果，首先，已經(jīng)開發(fā)出在封裝后防水的RFID標簽。早期的RFID標簽大多由聚碳酸酯(PC)或聚酰胺(PA)形成。早期的RFID標簽是防水的且具有高的耐熱特性，并且還滿足普通的洗滌條件，即，在100°C的溫度下循環(huán)50次。然而，由于早期的RFID標簽由注入成型材料形成，所以這樣的RFID標簽易于因外部撞擊而受損。具體地講，早期的厚且強度高的RFID標簽不能經(jīng)受住今天的包括洗滌、離心脫水、烘干和熨燙在內(nèi)的在線エ藝。第二，已經(jīng)開發(fā)出柔性RFID標簽。柔性RFID標簽使用柔性注入成型材料，并且使用涂覆有聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)的里層。在這種情況下，這種RFID標簽是柔性的，并且可以在洗滌過程中彎曲，因此不會破損。然而，柔性注入成型材料容易受到熱的影響，并且容易破損。此外,柔性注入成型材料可能保護不了 RFID芯片。因此，柔性注入成型材料易于破損，因此可能不能用于承擔大量洗衣工作的洗衣エ。第三，為了保護RFID芯片，可以用硬質(zhì)材料或弾性材料涂覆RFID芯片的自身貼附的一部分。在這種情況下，可以保護這種RFID芯片，但是可能確保不了 RFID標簽的可靠性。具體地講，由于RFID芯片的表面硬而導致不可避免地出現(xiàn)裂紋。在洗衣用RFID標簽中，最重要的問題是可靠性。洗衣用RFID標簽的用戶不包括家庭主婦和普通的用戶。洗衣用RFID標簽的多數(shù)用戶是承擔大量洗衣工作的洗衣エ。由于洗衣過程是自動化的，所以洗衣エ的注意力在可能不容易被人控制的地方。因為在洗衣過程中應當滿足諸如能夠耐受衣物的纏結、防水、能夠耐受高溫烘干、能夠耐受熨燙等條件，所以在使用不可靠的產(chǎn)品方面受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
一個或多個示例性實施例提供一種在洗滌過程中不易破損且可以安全保護嵌入其中的RFID芯片的RFID標簽。根據(jù)示例性實施例的一方面,提供了ー種RFID標簽,所述RFID標簽包括圖案層，包括具有圖案的第一導體和電連接到第一導體的RFID芯片；輻射層，并且包括第二導體，第二導體具有感性耦合到第一導體的輻射圖案；絕緣層，設置在圖案層和輻射層之間，以使圖案層與輻射層絕緣；下保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合下方；上保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合上方。圖案層可以包括印刷電路板，第一導體形成在所述印刷電路板上。 下保護層和上保護層可以由柔性材料形成。輻射層可以包括印刷電路板，第二導體形成在所述印刷電路板上。第一導體和第二導體可以是阻抗匹配的關系。
下保護層可以包括第一聚酰亞胺層和第一硅層。第一硅層可以附于第一聚酰亞胺層的上表面。上保護層可以包括第二硅層和第二聚酰亞胺層。第二硅層可以附于圖案層、絕緣層和輻射層的組合的上表面。第二聚酰亞胺層可以附于第二硅層的上表面。RFID標簽還可以包括附于第一聚酰亞胺層的下表面的第三硅層和附于第二聚酰亞胺層的上表面的第四硅層。形成在輻射層中的絕緣板和形成在圖案層中的絕緣板均可以是印刷電路板。根據(jù)另一不例性實施例的一方面，提供了一種RFID標簽,所述RFID標簽包括圖案層、輻射層和保護層。圖案層可以包括第一導體，具有圖案；RFID芯片，電連接到第一導體；第一基底，第一導體和RFID芯片形成在第一基底上。福射層可以附于第一基底，并且可以包括第二導體，具有感性耦合到第一導體的輻射圖案；第二基底，第二導體形成在第二基底上。保護層可以設置在圖案層上方。第一基底可以使圖案層與輻射層絕緣。


通過參照附圖詳細地描述上述和其它方面的示例性實施例，上述和其它方面將變得更加清楚，在附圖中圖IA和圖IB分別示出了根據(jù)示例性實施例的洗衣用RFID標簽的立體圖和洗衣用RFID標簽的分解透視圖；圖2是根據(jù)示例性實施例的在圖IB中示出的圖案層的平面圖；圖3是根據(jù)示例性實施例的在圖IB中示出的輻射層的平面圖；圖4是根據(jù)示例性實施例的沿著圖IA中的A-A'線截取的剖視圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖來描述示例性實施例。相同的標號指示附圖中對應的部件。圖IA和圖IB分別示出了根據(jù)示例性實施例的洗衣用RFID標簽100的立體圖和洗衣用RFID標簽100的分解透視圖。圖2是圖IB中示出的圖案層111的平面圖。圖3是根據(jù)示例性實施例的在圖IB中示出的輻射層211的平面圖。圖4是根據(jù)示例性實施例的沿著圖IA中的A-A'線截取的剖視圖。將參照圖IA至圖4來描述根據(jù)示例性實施例的洗衣用RFID標簽100。RFID標簽100包括順序堆疊的下保護層300、輻射層211、絕緣層511、圖案層111和上保護層400。下保護層300保護輻射層211免受外部元件的損壞。下保護層300具有相對優(yōu)異的粘附性，因而可緊密地粘附于輻射層211。下保護層300具有柔性和弾性。因此，當外部物理力作用于下保護層300時，下保護層300會彎曲或受到擠壓，從而防止下保護層300破損或撕裂。下保護層300可以包括第一硅層411、第一聚酰亞胺層311和第三硅層413。然而，根據(jù)示例性實施例，下保護層300可以僅由這三層411、311和413中的ー層或兩層形成。第一硅層411置于第一聚酰亞胺層311和輻射層211之間以使它們附于彼此，第三娃層413附于第一聚酰亞胺層311的下表面。第一娃層411和第三娃層413具有優(yōu)異的粘附性，因而可以返回到它們的初始狀態(tài)而不因在洗滌過程中的旋渦或者與衣物碰撞時而破損或撕裂。另外，第一硅層411和第三硅層413附于第一聚酰亞胺層311，從而防止RFID標簽100因洗衣過程中的高溫而熔化。用于形成第一娃層411和第三娃層413的娃樹脂是含有有機基團的有機娃樹脂、 氧彼此化學連接的聚合物，并且具有諸如耐熱特性、防氧化特性、耐化學特性、憎水特性或防水特性、電絕緣特性等特性。第一聚酰亞胺層311具有相對優(yōu)異的粘附性，因而可緊密地附于第一硅層411和第三硅層413。另外，第一聚酰亞胺層311是柔性的，并且即使在第一聚酰亞胺層311附于第一硅層411和第三硅層413時仍保持其柔性。因此，當附于彼此時，第一聚酰亞胺層311與第一硅層411和第三硅層413之間的粘附性相對大。因此，第一聚酰亞胺層311可以返回到其初始狀態(tài)而不因洗滌過程中或與衣物碰撞時的撞擊而破損或撕裂。第一聚酰亞胺層311具有高的耐久性。這樣，第一聚酰亞胺層311可以緊密地附于第一硅層411和第三硅層413，因此，下保護層300可以安全地保護輻射層211免受外部元件的影響。用于形成第一聚酰亞胺層311的聚酰亞胺是包括芳族ニ胺和芳族四羧酸ニ酐的高耐熱工程塑料。聚酰亞胺具有高的剛性和尺寸穩(wěn)定性，芳族ニ胺和芳族羧酸與聚酰亞胺混合生成各種各樣的聚酰亞胺樹脂。這樣的聚酰亞胺樹脂廣泛地用于作為電氣/電子元件、機械元件、汽車元件等的樹脂成型產(chǎn)品、膜、涂覆材料、纖維等。聚酰亞胺的主要特性如下。聚酰亞胺具有高的耐熱性，可以在極低的溫度下使用，具有優(yōu)異的絕緣特性(整個芳族聚酰亞胺具有22kv/mm的電介質(zhì)強度電壓)，在高溫下不軟化，并且可以經(jīng)受重量大的負荷。聚酰亞胺還具有優(yōu)異的防輻射性和優(yōu)異的耐鹽性。輻射層211的結構是將具有輻射圖案的導體213、221和222形成在絕緣板231上。輻射層211將從圖案層111感生的高頻信號il'輻射到外部，和/或將從外部輸入的高頻信號il'間接地發(fā)送到圖案層111。通常，RFID標簽100可以向RFID讀取器(未示出)發(fā)送高頻信號il'和從RFID讀取器(未示出)接收高頻信號il'。在這種情況下，從輻射層21輻射的高頻信號il'被發(fā)送到RFID讀取器，從RFID讀取器接收的高頻信號il'通過輻射層211被發(fā)送到RFID芯片115(在圖2中示出)。構成輻射層211的絕緣板231可以被構造成印刷電路板(PCB)。PCB可以分為硬性電路板或柔性電路板，因此，絕緣板231可以被構造成硬性電路板或柔性電路板。具有輻射圖案且起到天線作用的導體213、221和222形成在絕緣板231上。可以利用使導體213、221和222能夠起到天線作用的各種方法中的任ー種方法來形成具有輻射圖案的導體213、221和222。例如，具有輻射圖案的導體213、221和222均可以形成為具有直線形、L形、TI形等或它們的組合的任ー種形狀。輻射圖案可以具有與形成在圖案層111中的電路的形狀對應的形狀。形成在圖案層111中的電路可以是饋電單元113，如圖2所示。絕緣層511置于輻射層211和圖案層111之間，以使輻射層211和圖案層111緊密地附于彼此，并使形成在圖案層111中的饋電單元113與形成在輻射層211中的導體213、221和222電絕緣。因此，輻射層211和圖案層111將電信號間接地發(fā)送到絕緣層511和從絕緣層511間接地接收電信號。絕緣層511可以由硅樹脂形成。可替換地，絕緣層511可以由具有優(yōu)異的粘附性和柔性的聚氨酯形成。絕緣層511防止輻射層211和圖案層111因輻射層211與圖案層211之間的摩擦而受損或撕裂。圖案層111包括形成在絕緣板121上的饋電單元113和與饋電單元113電接觸的RFID芯片115。根據(jù)示例性實施例，如果絕緣板121具有絕緣層511的特性，則在形成RFID標簽100時可以省略上面描述的絕緣層511。饋電單元113由具有饋電圖案的導體形成， RFID芯片115安裝在具有饋電圖案的導體上。RFID芯片115和饋電單元113彼此電連接。對于這點，饋電單元113可以形成為這樣的形狀在包括在輻射層211中且具有輻射圖案的導體213、221和222中以最大的效率感生從RFID芯片115輸出并流到饋電單元113的高頻信號il，例如，回路形狀。饋電單元113的阻抗可以被構造成與包括在輻射層211中的導體213、221和222的阻抗相匹配。這樣，通過使包括在圖案層111中的饋電單元113的阻抗與包括在輻射層211中的導體213、221和222的阻抗相匹配，可以以最大的效率在輻射層211的導體213、221和222中感生流到圖案層111的饋電單元113的高頻信號il，并且可以以最大的效率在圖案層111的饋電單元113中感生流到輻射層211的導體213、221和222的高頻信號il'。安裝在圖案層111中的RFID芯片115是半導體器件，并且存儲各種信息。存儲在RFID芯片115中的信息可以是關于例如制造廠家、制造時間、制造方法、類型、具體產(chǎn)品的歷史等的信息。如果RFID芯片115接收到RFID讀取器的請求信號，則RFID芯片115通過圖案層111和輻射層211向RFID讀取器以無線的方式發(fā)送根據(jù)請求信號所請求的信息。圖案層111的饋電單元113間接耦合到輻射層211的導體213、221和222。即，圖案層111的饋電單元113與輻射層211的導體213、221和222彼此感性耦合。因此，從RFID芯片115輸出的且流到圖案層111的饋電單元113的高頻信號il在輻射層211的導體213、221和222中感生，以被輻射到外部，來自外部的由輻射層211的導體213、221和222接收到的高頻信號il'在圖案層111的饋電單元113中感生，以被發(fā)送到RFID芯片115。圖案層111的饋電單元113與輻射層211的導體213、221和222由以低成本制造且具有高的傳導性的金屬形成，例如，由銅(Cu)形成。圖案層111的絕緣板121可以由PCB形成。PCB分為硬性電路板或柔性電路板。雖然可以根據(jù)RFID標簽100的特性來選擇性地使用PCB的類型，但是要求PCB不對RFID芯片115造成損壞。圖案層111的絕緣板121和輻射層211的絕緣板231可以不僅由PCB形成，而且由可以形成圖案化導體的任何各種對象形成。上保護層400防止圖案層111受到外部元件的損壞。上保護層400具有優(yōu)異的粘附性，因而緊密地粘附于圖案層111。上保護層400具有柔性和弾性。因此，當外部物理力作用于上保護層400吋，上保護層400會彎曲或受到擠壓，從而防止上保護層400破損或撕裂。上保護層400可以包括第二硅層412、第二聚酰亞胺層312和第四硅層414。與下保護層300 —祥，根據(jù)示例性實施例，上保護層400可以僅由這三層412、312和414中的ー層或兩層形成。第二硅層412和第四硅層414及第ニ聚酰亞胺層312的性能和材料與構成下保護層300的第一硅層411和第三硅層413及第ー聚酰亞胺層311的性能和材料相同，因此在這里將省略對它們的重復描述。根據(jù)示例性實施例，RFID標簽100可以不包括下保護層300,相反,福射層的絕緣板231可以由如前所述的形成第一硅層411和第三硅層413的材料及形成第一聚酰亞胺層311的材料中的至少ー種形成。根據(jù)示例性實施例，可以相對于絕緣層511改變圖案層111和輻射層211的位置。
根據(jù)示例性實施例的洗衣用RFID標簽包括輻射層和圖案層。在輻射層與圖案層之間的絕緣狀態(tài)下，輻射層和圖案層通過感性耦合相互交換高頻信號。因此，即使在洗衣過程中外部撞擊作用于RFID標簽，在輻射層和圖案層之間也不發(fā)生電短路。因此，即使在洗滌后也可安全地保護RFID標簽與RFID讀取器通信。另外，包括在洗衣用RFID標簽中的輻射層和圖案層被聚酰亞胺層和硅層圍繞而受到保護。聚酰亞胺層和硅層具有優(yōu)異的粘附性，因而可以安全地保護輻射層和圖案層。另夕卜，聚酰亞胺層和硅層具有柔性，因此，即使可能在洗衣過程中發(fā)生的外部撞擊作用于RFID標簽，RFID標簽也不會撕裂或破損。雖然已經(jīng)參照發(fā)明構思的示例性實施例具體地示出和描述了發(fā)明構思，但是本領域的普通技術人員應該明白，在不脫離由權利要求所限定的發(fā)明構思的精神和范圍的情況下，可以在此做出各種形式和細節(jié)上的改變。
權利要求
1.ー種射頻識別標簽，所述射頻識別標簽包括 圖案層，包括具有圖案的第一導體和電連接到第一導體的射頻識別芯片； 輻射層，包括第二導體，第二導體具有感性耦合到第一導體的輻射圖案； 絕緣層，設置在圖案層和輻射層之間，以使圖案層與輻射層絕緣； 下保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合下方；以及 上保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合上方。
2.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，圖案層包括印刷電路板，第一導體形成在所述印刷電路板上。
3.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，下保護層和上保護層由柔性材料形成。
4.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，輻射層包括印刷電路板，第二導體形成在所述印刷電路板上。
5.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，絕緣層由硅樹脂形成。
6.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，第一導體將在圖案層中產(chǎn)生的第一信號感生至第二導體，第二導體將從外部接收的第二信號感生至第一導體。
7.如權利要求6所述的射頻識別標簽，其中，第一導體是響應于從第二導體感生的第ニ信號接收從射頻識別芯片產(chǎn)生的第一信號的電路， 其中，第一信號包括與射頻識別標簽所附于的產(chǎn)品有關的信息。
8.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，下保護層包括第一聚酰亞胺層和第一硅層中的至少ー個，第一聚酰亞胺層包括聚酰亞胺，第一硅層包括硅樹脂且附于圖案層、絕緣層和輻射層的組合， 其中，上保護層包括第二聚酰亞胺層和第二硅層中的至少ー個，第二聚酰亞胺層包括聚酰亞胺，第二硅層包括硅樹脂。
9.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，下保護層包括第一聚酰亞胺層，包括聚酰亞胺；第一硅層，包括硅樹脂且附于第一聚酰亞胺層的上表面， 其中，上保護層包括第二硅層，包括硅樹脂且附于圖案層、絕緣層和輻射層的組合的上表面；第二聚酰亞胺層，附于第二硅層的上表面且包括聚酰亞胺。
10.如權利要求9所述的射頻識別標簽，其中，下保護層和上保護層是柔性的。
11.如權利要求9所述的射頻識別標簽，其中，第一聚酰亞胺層和第二酰亞胺層中的至少ー個包括含有芳族ニ胺和芳族四羧酸ニ酐的塑料。
12.如權利要求9所述的射頻識別標簽，所述射頻識別標簽還包括附于第一聚酰亞胺層的下表面的第三硅層和附于第二聚酰亞胺層的上表面的第四硅層。
13.如權利要求12所述的射頻識別標簽，其中，第一聚酰亞胺層和第二酰亞胺層中的至少ー個包括含有芳族ニ胺和芳族四羧酸ニ酐的塑料。
14.如權利要求I所述的射頻識別標簽，其中，第一導體和第二導體是阻抗匹配的關系。
15.—種射頻識別標簽,所述射頻識別標簽包括 圖案層，包括具有圖案的第一導體、電連接到第一導體的射頻識別芯片和第一基底，第一導體和射頻識別芯片形成在第一基底上； 輻射層，附于第一基底，并且包括第二導體和第二基底，第二導體具有感性耦合到第一導體的輻射圖案，第二導體形成在第二基底上；以及 保護層，設置在圖案層上方， 其中，第一基底使圖案層與輻射層絕緣。
16.如權利要求15所述的射頻識別標簽，其中，第二基底包括第一聚酰亞胺層，包括聚酰亞胺；第一硅層，包括硅樹脂且附于第一聚酰亞胺層的上表面， 其中，保護層包括第二硅層，包括硅樹脂且附于圖案層的上表面；第二聚酰亞胺層，附于第二硅層的上表面且包括聚酰亞胺。
17.如權利要求16所述的射頻識別標簽，其中，第二基底和保護層是柔性的。
18.如權利要求17所述的射頻識別標簽，其中，第一聚酰亞胺層和第二聚酰亞胺層中的至少ー個包括含有芳族ニ胺和芳族四羧酸ニ酐的塑料。
19.如權利要求15所述的射頻識別標簽，其中，第一導體將在圖案層中產(chǎn)生的第一信號感生至第二導體，第二導體將從外部接收的第二信號感生至第一導體， 其中，第一導體是響應于從第二導體感生的第二信號接收從射頻識別芯片產(chǎn)生的第一信號的電路， 其中，第一信號包括與射頻識別標簽所附于的產(chǎn)品有關的信息。
20.如權利要求15所述的射頻識別標簽，其中，第一導體和第二導體是阻抗匹配的關系o
全文摘要
提供了一種射頻識別(RFID)標簽，所述RFID標簽包括圖案層，包括具有圖案的第一導體和電連接到第一導體的RFID芯片；輻射層，包括第二導體，第二導體具有感性耦合到第一導體的輻射圖案；絕緣層，設置在圖案層和輻射層之間，以使圖案層與輻射層絕緣；下保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合下方；上保護層，設置在圖案層、絕緣層和輻射層的組合上方。
文檔編號G06K19/077GK102831461SQ20121013515
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者金容俊, 南源俊 申請人:三星泰科威株式會社