一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法，RFID芯片植入在餐具的底部，RFID芯片由第一层电路线圈层、第二层PCB基板隔层、第三层电路线圈层和第四层PCB基板隔层依次叠层粘合而成，在第四层PCB基板隔层的中间位置处设置有圆形铣槽后将第三层电路线圈层对应的PCB触点裸露出来，圆形铣槽内倒装有与PCB基板上的触点组件连接的晶圆芯片，晶圆芯片和PCB基板上的触点组件利用胶粘剂固封在圆形铣槽内。独特的复合封装处理工艺使RFID芯片接收电感频率稳定，基本保持一致，与密胺材质的餐具在热压铸模成型的时候直接底部分层压铸植入，一次成型，降低成本，节省加工时间，而且更加牢固可靠，提高量化生产率。

【技术实现步骤摘要】
一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法
本专利技术涉及智能餐具的
，尤其是一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法。
技术介绍
现有RFID技术已大量应用于公共交通、地铁、公园、社会保障、便民用餐等领域，其中市场上的智慧餐厅系统主要使用(HF高频)RFID芯片技术进行餐盘的识别感应，用户将所持已选菜品的RFID芯片托盘以及RFID芯片餐碗放置自助结算台指定天线感应区域，结算台感应识别RFID芯片托盘和RFID芯片餐碗，自动核算菜品内容及价格从而完成自助结算的目的。影响RFID芯片识别感应的主要物理参量主要有磁场强度、最佳天线直径、近场耦合以及电感的估算等。目前市场上的RFID芯片简易结构图大致如图1和图2所示，目前智慧餐厅系统所应用的RFID芯片封装工艺主要有两种：层压和注塑。但其封装工艺存在一定的问题：天线是非接触方式下芯片与读写机具之间进行能量传递和通讯的介质，一般在封装中，天线与芯片触点间是以导电橡胶来连接，由于工艺和导电橡胶的问题，一些芯片的天线和触点的连接不稳定，电感频率也不一致，尤其如图1和图2所示的芯片，如果注塑在餐具底部，需要考虑凸起位置对底部的影响，尤其在批量生产中，通过机器设备将芯片高强度层压工艺会对餐具RFID芯片的线圈或耦合元件造成影响甚至破坏，使得成品餐碗的芯片不能正常工作，大大影响成品合格率，在测试运用中，故障率占一定比重，尤其是高温环境下，故障率占比更高。此外RFID标签在天线制造、凸点形成、芯片键合互连等封装过程中呈现多样性，无论是选择材料、工艺都有一定的局限性，操作工艺步骤繁琐，难以降低成本，固化时间较长，难以提高生产速度。随着智慧餐厅行业高频RFID标签的广泛应用，与其配合芯片阅读器的性能也越来越重要。其中减少漏读率是阅读器性能中最重要的一环，漏读是指标签通过读写区域后不能被正确读出。标签一旦漏读，轻则导致数据紊乱，增加时间和人力的消耗，重则导致财产损失甚至灾难发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法，独特的复合封装处理工艺使RFID芯片接收电感频率稳定，基本保持一致，与密胺材质的餐具在热压铸模成型的时候直接底部分层压铸植入，一次成型，相比其它植入方式降低成本，节省加工时间，而且更加牢固可靠，提高量化生产率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内嵌式RFID芯片餐具，所述的内嵌式RFID芯片植入在所述的餐具的底部，内嵌式RFID芯片由第一层电路线圈层、第二层PCB基板隔层、第三层电路线圈层和第四层PCB基板隔层依次叠层粘合而成，在所述的第四层PCB基板隔层的中间位置处设置有圆形铣槽后将所述的第三层电路线圈层对应的PCB触点裸露出来，该圆形铣槽内倒装有与PCB基板上的触点组件相连接的晶圆芯片，所述的晶圆芯片和PCB基板上的触点组件利用胶粘剂固封在圆形铣槽内。进一步具体地说，上述技术方案中，固封后的晶圆芯片的外表面与第四层PCB基板隔层的外表面平齐。进一步具体地说，上述技术方案中，所述的胶粘剂为邦定胶。一种内嵌式RFID芯片餐具的制备方法，具体步骤如下：步骤一：首先准备好第一层电路线圈层、第二层PCB基板隔层、第三层电路线圈层和第四层PCB基板隔层,利用层压工艺将它们层层叠加粘合成一块圆形芯片；步骤二：然后在第四层PCB基板隔层的中间位置处设置圆形铣槽，让第三层电路线圈层对应的PCB触点裸露出来；步骤三：再将晶圆芯片倒装在圆形铣槽内，实现晶圆芯片与PCB基板上的触点组件连接；步骤四：再利用胶粘剂将晶圆芯片和触点组件固封在圆形铣槽内，封装得到内嵌式RFID芯片；步骤五：最后将内嵌式RFID芯片嵌入到热压铸模具中与密胺材质的餐具一体热压铸成型，得到内嵌式RFID芯片餐具。进一步具体地说，上述技术方案中，所述的步骤一中，所述的圆形芯片的半径为8.74mm～8.76mm，圆形芯片的厚度为1.34mm～1.36mm。进一步具体地说，上述技术方案中，所述的步骤一中，所述的第一层电路线圈层的厚度为0.33mm～0.35mm，所述的第二层PCB基板隔层的厚度为0.33mm～0.35mm，所述的第三层电路线圈层的厚度为0.33mm～0.35mm，所述的第四层PCB基板隔层的厚度为0.33mm～0.35mm。进一步具体地说，上述技术方案中，所述的步骤二中，所述的圆形铣槽的半径为2.49mm～2.51mm，圆形铣槽的深度为0.67mm～0.69mm。进一步具体地说，上述技术方案中，所述的步骤一中，所述的第一层电路线圈层、所述的第二层PCB基板隔层、所述的第三层电路线圈层和所述的第四层PCB基板隔层均为圆形结构层，它们的半径一致。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种内嵌式RFID芯片餐具及其制备方法具有以下优点：一、采用独特的复合封装处理工艺，使RFID芯片接收电感频率稳定，基本保持一致，且在一定温度(≤120℃)环境下不受影响；二、可与密胺材质的餐具在热压铸模成型的时候直接底部分层压铸植入，一次成型，相比其它植入方式降低成本，节省加工时间，而且更加牢固可靠，提高量化生产率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有RFID芯片的结构示意图；图2是图1的俯视图。图中的标号为：1、线圈；2、晶圆耦合元件；3、芯片触点。图3是本专利技术的工作原理图；图4是本专利技术的结构示意图；图5是图4的俯视图；图6是图4的分解结构示意图。图中的标号为：1、第一层电路线圈层；2、第二层PCB基板隔层；3、第三层电路线圈层；4、第四层PCB基板隔层；5、PCB触点；6、晶圆芯片；7、电路感应线圈。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。见图3，RFID射频技术的工作原理是：RFID标签进入射频天线磁场后，接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。RFID射频技术，无线射频识别即射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内嵌式RFID芯片餐具，其特征在于：所述的内嵌式RFID芯片植入在所述的餐具的底部，内嵌式RFID芯片由第一层电路线圈层(1)、第二层PCB基板隔层(2)、第三层电路线圈层(3)和第四层PCB基板隔层(4)依次叠层粘合而成，在所述的第四层PCB基板隔层(4)的中间位置处设置有圆形铣槽后将所述的第三层电路线圈层(3)对应的PCB触点(5)裸露出来，该圆形铣槽内倒装有与PCB基板上的触点组件相连接的晶圆芯片(6)，所述的晶圆芯片(6)和PCB基板上的触点组件利用胶粘剂固封在圆形铣槽内。/n

【技术特征摘要】
1.一种内嵌式RFID芯片餐具，其特征在于：所述的内嵌式RFID芯片植入在所述的餐具的底部，内嵌式RFID芯片由第一层电路线圈层(1)、第二层PCB基板隔层(2)、第三层电路线圈层(3)和第四层PCB基板隔层(4)依次叠层粘合而成，在所述的第四层PCB基板隔层(4)的中间位置处设置有圆形铣槽后将所述的第三层电路线圈层(3)对应的PCB触点(5)裸露出来，该圆形铣槽内倒装有与PCB基板上的触点组件相连接的晶圆芯片(6)，所述的晶圆芯片(6)和PCB基板上的触点组件利用胶粘剂固封在圆形铣槽内。


2.根据权利要求1所述的一种内嵌式RFID芯片餐具，其特征在于：固封后的晶圆芯片(6)的外表面与第四层PCB基板隔层(4)的外表面平齐。


3.根据权利要求1所述的一种内嵌式RFID芯片餐具，其特征在于：所述的胶粘剂为邦定胶。


4.一种如权利要求1所述的内嵌式RFID芯片餐具的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：首先准备好第一层电路线圈层(1)、第二层PCB基板隔层(2)、第三层电路线圈层(3)和第四层PCB基板隔层(4),利用层压工艺将它们层层叠加粘合成一块圆形芯片；
步骤二：然后在第四层PCB基板隔层(4)的中间位置处设置圆形铣槽，让第三层电路线圈层(3)对应的PCB触点(5)裸露出来；
步骤三：再将晶圆芯片(6)倒装在圆形铣槽内，实现晶圆芯片(6)与PCB基板上的触点组件连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锡华，
申请(专利权)人：常州金葵智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32