本發(fā)明涉及電子標(biāo)簽技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽及其制作方法。
背景技術(shù):
RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù),即無線射頻識(shí)別技術(shù),它是一種通信技術(shù),可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。無線電的信號(hào)是通過調(diào)成無線電頻率的電磁場,把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去,以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息,數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是,射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi),也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。
RFID系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體,已經(jīng)用于許多行業(yè)。將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車,廠方便可以追蹤此車在生產(chǎn)線上的進(jìn)度;倉庫可以追蹤藥品的所在;射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上,方便對(duì)牲畜與寵物的識(shí)別;用在高檔品牌商品、重要證件、認(rèn)證保護(hù)等物品上,可有效杜絕假冒偽劣產(chǎn)品的泛濫。
從結(jié)構(gòu)上講,RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個(gè)基本器件,包括詢問器和很多應(yīng)答器。其中,詢問器是讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備,由天線、耦合元件、芯片組成,可設(shè)計(jì)為手持式讀寫器或固定式讀寫器。而應(yīng)答器一般指標(biāo)簽,由蝕刻金屬及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。且RFID輪胎電子標(biāo)簽(硫化標(biāo))目前工信局對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)正審查中,而RFID輪胎電子標(biāo)簽(硫化標(biāo))使用重點(diǎn)在于:倉儲(chǔ)物流管理、追蹤溯源以及防止造徦。
由此可知,隨著信息化時(shí)代的發(fā)展,將射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)應(yīng)用到輪胎中對(duì)輪胎使用狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的技術(shù)已成為當(dāng)今輪胎的發(fā)展趨勢。目前現(xiàn)有的RFID電子標(biāo)簽在植入輪胎時(shí),由于胎體硫化過程中硫化溫度(250℃)和硫化罐中的壓力(>30Bar)都比較大,在高溫以及高壓的情況下,標(biāo)簽極易損壞;另外,RFID電子標(biāo)簽本身具有一定的厚度,在標(biāo)簽補(bǔ)入輪胎的硫化過程中容易形成氣泡,若輪胎中有氣泡,就會(huì)大大降低輪胎的安全系數(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽,其耐高溫性能強(qiáng),能夠避免RFID芯片在硫化過程中損壞,且標(biāo)簽整體強(qiáng)度高。
本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽,包括從上到下依次層疊固接的薄膜層、固化膠層、天線層、硫化膠層以及離型膜層;所述薄膜層為PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜;所述固化膠層為環(huán)氧樹脂膠;所述天線層包括RFID芯片以及蝕刻金屬層,所述RFID芯片以回流焊接的方式固接于蝕刻金屬層內(nèi)部。
優(yōu)選的,所述蝕刻金屬層為蝕刻鋁或銅片層。
優(yōu)選的,在薄膜層上表面以涂布的方式設(shè)有打印涂層。
優(yōu)選的,薄膜層的表面還固設(shè)有橡膠薄膜層。
優(yōu)選的,橡膠薄膜層的厚度為0.001mm-0.25mm。
優(yōu)選的,所述薄膜層的厚度為0.005mm-0.188mm。
優(yōu)選的,固化膠層的厚度為0.001mm-0.25mm。
優(yōu)選的,所述天線層的厚度為0.003mm-0.25mm。
優(yōu)選的,所述硫化膠層的厚度為0.001mm-0.25mm。
優(yōu)選的,所述離型膜層的厚度為0.005mm-0.188mm。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽的制作方法,包括如下步驟:
步驟一,在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層的底面通過環(huán)氧樹脂膠層粘接金屬層;
包括如下分步驟:
步驟一包括如下分步驟:
步驟A,將環(huán)氧樹脂膠放入涂布機(jī)的膠槽中,通過涂布機(jī)將環(huán)氧樹脂膠涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層上;
步驟B,在涂布有環(huán)氧樹脂膠的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層底面貼合鋁或銅箔以形成金屬層;
步驟C,通過烘箱對(duì)涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層與金屬層之間的環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行固化形成環(huán)氧樹脂膠層;烘箱溫度為80度-150度;
步驟二,金屬層表面蝕刻形成天線圖案;
包括如下分步驟:
步驟A2,在鋁或銅箔面上印刷天線狀圖案;
步驟B2,在天線狀圖案上進(jìn)行蝕刻,經(jīng)清洗蝕刻上油墨后并在鋁或銅箔面形成天線圖案;
步驟三,采用SMT回流焊技制作定位基板,將RFID芯片固定在定位基板上,并在RFID芯片的端腳位置涂布無鉛錫膏;
步驟四,將RFID芯片的端腳放置在晶元體上,并通過CSP倒裝點(diǎn)膠方式對(duì)進(jìn)行RFID芯片的端腳點(diǎn)無鉛錫膏,然后分割晶圓;
步驟五,以CSP倒裝方式在步驟四中的晶圓上抓取RFID芯片并以SMT回流焊接的方式固定在步驟二中的天線圖案上形成天線層;SMT回流焊接溫度為235度-260度,SMT回流焊接時(shí)間為7分鐘-10分鐘;
步驟六,在天線層的底面涂布硫化膠層。
優(yōu)選的,步驟六還包括如下分步驟:
步驟A2,將硫化膠液放入涂布機(jī)的膠槽中,通過涂布機(jī)將硫化膠液涂布在已作好的天線層底面;
步驟B2,通過烘箱對(duì)涂布在天線層底面的硫化膠液烘干以形成硫化膠層;烘箱溫度為70度-95度。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:1、該RFID標(biāo)簽由從上到下依次層疊固接的薄膜層、固化膠層、天線層、硫化膠層以及離型膜層,整體強(qiáng)度好;由于RFID芯片是以回流焊接的方式固接于蝕刻金屬層內(nèi)部,故可提高該RFID標(biāo)簽的耐高溫性能。
2、天線層下層設(shè)有硫化膠層,硫化膠層與輪胎硫化過程中的硫化膠材質(zhì)相同,使得RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛟诹蚧^程中緊緊貼合于輪胎內(nèi),能夠有效避免了RFID標(biāo)簽在胎體內(nèi)形成氣泡,大大提高了輪胎的安全系數(shù)。
3、硫化膠層的下層設(shè)有離型膜層,即可用作剝離層,可作為保護(hù)膠面,可提高整個(gè)RFID標(biāo)簽的硫化膠面,在使用前保護(hù)膠面不受污染影響膠性。
4、天線層通過固化膠層與薄膜層粘合,固定結(jié)構(gòu)牢固,制作方便,且進(jìn)一步提高RFID標(biāo)簽強(qiáng)度;且天線層完全與薄膜層貼合,能夠保證RFID標(biāo)簽被撕毀時(shí),最大程度地破壞蝕刻金屬層,防止RFID標(biāo)簽被二次利用。而薄膜層為PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜,耐高溫效果好,有效避免RFID標(biāo)簽在補(bǔ)入輪胎時(shí)損壞。
5、利用本發(fā)明提供的制作方法制作出的耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽,其耐高溫性能好,強(qiáng)度大。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:10、薄膜層;20、固化膠層;30、天線層;40、硫化膠層;50、離型膜層。
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
如圖1所示的一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽,包括從上到下依次層疊固接的薄膜層10、固化膠層20、天線層30、硫化膠層40以及離型膜層50。具體上述薄膜層10為PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜,而固化膠層20為環(huán)氧樹脂膠。另外,所述天線層3030包括RFID芯片以及蝕刻金屬層,將RFID芯片以回流焊接的方式固接于蝕刻金屬層內(nèi)部。
在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,可通過將作為保護(hù)面的離型膜層50撕下,使該電子標(biāo)簽整體植入輪胎;同時(shí)在RFID芯片內(nèi)置產(chǎn)品信息,如此可通過RFID芯片讀取輪胎產(chǎn)品信息。在該標(biāo)簽中采用環(huán)氧樹脂膠而由于該RFID標(biāo)簽由從上到下依次層疊固接的薄膜層10、固化膠層20、天線層30、硫化膠層40以及離型膜層50,故整體強(qiáng)度好。且固化膠采用環(huán)氧樹脂膠,粘結(jié)性能較好,因而可有效提高天線層30的固定結(jié)構(gòu),增強(qiáng)整個(gè)RFID標(biāo)簽的強(qiáng)度。且天線層30通過固化膠層20與薄膜層10粘合,固定結(jié)構(gòu)牢固,制作方便,且進(jìn)一步提高RFID標(biāo)簽強(qiáng)度;且天線層30完全與薄膜層10貼合,能夠保證RFID標(biāo)簽被撕毀時(shí),最大程度地破壞蝕刻金屬層,防止RFID標(biāo)簽被二次利用。
此外,薄膜層10為PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜,耐高溫效果好,有效避免RFID標(biāo)簽在高溫環(huán)境下使用時(shí)被損壞。與此同時(shí)由于RFID芯片是以回流焊接的方式固接于蝕刻金屬層內(nèi)部,故可進(jìn)一步提高該RFID標(biāo)簽的耐高溫性能。在該電子標(biāo)簽的較好的耐高溫性能下,可有效避免RFID標(biāo)簽在補(bǔ)入輪胎時(shí)損壞。
當(dāng)然,還需說明的是,天線層30下層設(shè)有硫化膠層40,硫化膠層40與輪胎硫化過程中的硫化膠材質(zhì)相同,使得RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛟诹蚧^程中緊緊貼合于輪胎表面,能夠有效避免了RFID標(biāo)簽在胎體內(nèi)形成氣泡,大大提高了輪胎的安全系數(shù)。
優(yōu)選的,所述蝕刻金屬層為蝕刻鋁或銅片層。
優(yōu)選的,在薄膜層10上表面以涂布的方式設(shè)有打印涂層,可實(shí)現(xiàn)該耐高溫不干膠的可打印功能,結(jié)合傳統(tǒng)條碼硫化標(biāo)簽便于生產(chǎn)。且RFID標(biāo)簽不良時(shí)仍可追蹤使用。具體該打印涂層可以是現(xiàn)有技術(shù)中采用的適用于打印機(jī)的涂層。
優(yōu)選的,還可在薄膜層10的表面還固設(shè)有橡膠薄膜層,作為加強(qiáng)層,進(jìn)一步加強(qiáng)該電子標(biāo)簽的強(qiáng)度,可保護(hù)RFID主體不受破壞,而該橡膠層也可以與輪胎結(jié)合一起,避免該電子標(biāo)簽植入時(shí)產(chǎn)生氣泡。具體該橡膠薄膜層的厚度可為0.001mm-0.25mm。
優(yōu)選的,所述薄膜層10的厚度為0.005mm-0.188mm,薄膜層10的厚度會(huì)直接影響整個(gè)RFID標(biāo)簽的制作溫度,而經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明,在該厚度范圍值可使RFID標(biāo)簽在合適的溫度下制作,提高該RFID標(biāo)簽的性能。
優(yōu)選的,固化膠層20的厚度為0.001mm-0.25mm,由于本實(shí)施例中采用環(huán)氧樹脂膠屬于固化膠的一種,而固化膠的厚度不同其粘結(jié)性能不同,而經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明,該厚度值范圍內(nèi)環(huán)氧樹脂膠的粘結(jié)性能較好。
優(yōu)選的,所述天線層30的厚度為0.003mm-0.25mm,由于天線層30的厚度直接外界對(duì)RFID芯片的破壞性以及對(duì)RFID芯片的讀取性能,而經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明,該厚度值范圍的天線層30既能提高天線強(qiáng)度,避免RFID芯片損壞,也能使RFID芯片內(nèi)存儲(chǔ)的產(chǎn)品信息被讀取。
優(yōu)選的,所述硫化膠層40的厚度為0.001mm-0.25mm,同樣的,硫化膠也屬于固化膠的一種,且固化膠的厚度不同其粘結(jié)性能不同,而經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明,該厚度值范圍內(nèi)硫化膠的粘結(jié)性能較好。
優(yōu)選的,所述離型膜層50的厚度為0.005mm-0.188mm,由于離型膜層50在標(biāo)簽表面起到防粘作用,經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明,在上述離型膜層50厚度值范圍內(nèi)操作更加方便。
本實(shí)施例還提供一種耐高溫RFID輪胎電子標(biāo)簽的制作方法,包括如下步驟:
步驟一,在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層的底面通過環(huán)氧樹脂膠層粘接金屬層;
步驟二,金屬層表面蝕刻形成天線圖案;
步驟三,采用SMT回流焊技制作定位基板,將RFID芯片固定在定位基板上,并在RFID芯片的端腳位置涂布無鉛錫膏;需要說明的是,該定位基板可以選用現(xiàn)有技術(shù)中覆銅箔層壓板。
步驟四,將RFID芯片的端腳放置在晶元體上,并通過CSP倒裝點(diǎn)膠方式對(duì)進(jìn)行RFID芯片的端腳點(diǎn)無鉛錫膏,然后分割晶圓;當(dāng)然,該步驟中所選用的晶圓可以是現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片。
步驟五,以CSP倒裝方式在步驟四中的晶圓上抓取RFID芯片并以SMT回流焊接的方式固定在步驟二中的天線圖案上形成天線層;SMT回流焊接溫度為235度-260度,SMT回流焊接時(shí)間為7分鐘-10分鐘;
到此步驟為止便完成了RFID芯片置于金屬層內(nèi),即完成天線層的制作,而在該溫度環(huán)境和持續(xù)時(shí)間下進(jìn)行RFID芯片的焊接可耐高溫。
步驟六,在天線層的底面涂布硫化膠層。
如此,經(jīng)上述步驟制成的電子標(biāo)簽具有較好的耐高溫性能,能夠在標(biāo)簽植入輪胎時(shí)避免損壞,且制成的標(biāo)簽整體強(qiáng)度大。
步驟一包括如下分步驟:
步驟A,將環(huán)氧樹脂膠放入涂布機(jī)的膠槽中,通過涂布機(jī)將環(huán)氧樹脂膠涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層上;
步驟B,在涂布有環(huán)氧樹脂膠的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層底面貼合鋁或銅箔以形成金屬層;
步驟C,通過烘箱對(duì)涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層與金屬層之間的環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行固化形成環(huán)氧樹脂膠層;烘箱溫度為80度-150度;
便于金屬層與PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層粘接,且制作出來的標(biāo)簽整體強(qiáng)度以及耐高溫性均較好。
與此同時(shí),步驟二具體也可包括如下分步驟:
步驟A1,在鋁或銅箔面上印刷天線狀圖案;
步驟B1,在天線狀圖案上進(jìn)行蝕刻,經(jīng)清洗蝕刻上油墨后并在鋁或銅箔面形成天線圖案。該步驟便于天線層的制作。
優(yōu)選的,在本實(shí)施例中,上述步驟六還包括如下分步驟:
步驟A2,將硫化膠液放入涂布機(jī)的膠槽中,通過涂布機(jī)將硫化膠液涂布在己作好的天線層底面(即已經(jīng)固定好晶圓的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜層上);
步驟B2,通過烘箱對(duì)涂布在天線層底面的硫化膠液烘干以形成硫化膠層;烘箱溫度為70度-95度。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。