用于射频响应标签的聚合物薄膜基材制造技术

技术编号:2928821 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种射频(RF)响应标签,包含:含有聚酯层的热封合基材和含导电材料图形的天线,其中所述导电材料与基材的热封合表面直接接触,且其中热封合基材在190℃、30min内的收缩小于5%;所述RF-响应标签的制作方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用作射频响应标签(RF-标签),包括电子制品监视和射频识别标签(RFID标签)用基材的复合薄膜,并涉及包含该基材和射频功能元件的复合结构,及其生产方法。射频(RF)通讯系统在防盗、防伪和鉴定安全装置,以及在商品或库存品的贮存、移动、维护、跟踪和分检中得到可贵的应用。具体用途包括可缝到衣服中的可洗RF-响应标签;智能卡和个人身份卡中的RF-响应标签;医疗设备和耗材中的RF-响应标签;后勤和供应链领域用的智能标签中的RF-响应标签;以及嵌入到钞票中的RF-响应标签。RF-响应标签可用于承载独特的数据,例如(i)鉴定人数据,其中存储着为识别目的或作为接近存储在别处电脑或信息管理系统中的数据的准入密钥的数字或字母数字串;以及(ii)便携数据文件夹,其中可对信息进行组织以便通讯或作为一种启动的手段而无须求助,或配合(输入)存储在别处的数据。这项技术采用无线电波与RF响应装置通讯而不要求直接接触或者在视距内。RF响应装置通过再发射或通过反射或以其它方式扰乱射频信号来工作。RF-响应标签主要分2大类。第一类,在这里称作“射频标签”(RF-标签),主要用于电子制品的监视(EAS),通常被称作防盗装置。当该标签通过由向接收器发出规定频率的发射器构成的监视区时,该标签将在监视场内造成一个干扰,从而被接收器探测到。此种类型RF-标签一般包含,作为主要成分,一种基材和一种天线如金属图形或线圈。第二类RF-响应标签,在这里称作“射频识别标签”(RFID标签),不仅包含天线和基材,而且包含数据承载手段,它可把独特信息电子编程。因此,该标签可包含微芯片和集成电路。还有一个应用领域采用无芯片标签,此种标签可包含数据承载电子元件,例如,薄膜晶体管(TFT)、具有旨在使所谓Barkhausen电磁效应最大化的受控表面对本体特征的电磁微线路,以及采用声磁探测系统中的可编程磁共振技术的元件。典型射频识别系统包含天线;收发两用机(带解码器);和应答器(RF-响应标签)。天线发射射频信号以激活标签并从它上面读取和/或写入数据。收发两用机控制数据的采集和通讯,并通常与信息管理系统接口。天线可与收发两用机和解码器封装在一起变成读出器,它可制成手提式或者固定安装的装置。读出器发射从几厘米到30米或更长范围内的无线电波,取决于其采用的功率输出和无线电频率(=射频)。当标签穿过电磁区时,它探测到电磁区的激活信号。读取器将被编码到标签集成电路中的数据解码并将该数据传递给主机(信息管理系统)以便处理。射频识别系统操作在各种不同频率范围。低频(典型地介于30KHz~500KHz)系统具有短读出范围和较低系统成本,并最常用于保安准入和本地财宝跟踪的用途。高频(一般13.56MHz)系统通常应用于智能卡、图书馆、洗染店和跟踪和追寻领域。超高频(一般介于168~950MHz)和微波频率(>2.4GHz)则提供较长读取范围(大于30m)和较高读取速度并且在某些领域日益受到重视。射频响应标签可划分为有源和无源的。有源标签由内部电池提供电能并且一般能读/写。在典型读/写实时处理(work-in-process)系统中,标签可能给机器发出一组指令,于是机器随后将自己的执行情况报告给标签,随后,该编码的数据就变成该被标记零件的历史的一部分。有源标签的电池供电一般赋予其较长读取范围,但此种标签尺寸较大、成本较高和标签操作寿命有限。无源标签不带内部电源就能工作,即,它们没有电池,而是从最初的射频信号获得操作能量来发射响应。因此,无源标签要比有源标签轻得多,便宜得多,并提供实际上无限的操作寿命,尽管它们具有较短读取范围和要求较高功率的读出器。只读标签是典型的无源标签并且用独特的一组不能修改的数据(一般在芯片标签上为32~256比特,而在无芯片标签上,则更小)。只读标签最常与包含可修改产品-专有信息的数据库配合操作,正如条码一样。RF-响应标签可包含模拟电路(包括天线以及,例如,电容器)用于数据传送和供电,而在芯片标签中,则包括数字式低功率集成电路(或微芯片)以及,任选地,电池。典型的应答器描述在,例如,美国专利5,541,399、4,730,188和4,598,276中。在芯片标签中,微处理器与应答器存储器接口,后者可包含只读(ROM)、随机存取(RAM)和非逸失可编程存储器(通常用于数据存储的可电删除、可编程只读存储器(EEPROM)),取决于装置的类型和复杂程度。ROM基存储器被用于存放保安数据和应答器操作系统指令,后者与处理器或处理逻辑联合,负责处理内部功能,例如,响应延时计时、数据流控制和电源开关。RAM-基存储器被用来提供在应答器询问和响应期间临时数据的存储。非逸失可编程存储器用于存储应答器数据和保证当装置处于沉寂或省电状态时数据的保存。应答器的天线是装置借以感知询问场(以及,恰当的话,编程场)的手段,同时也起发射应答器对询问响应的手段的作用。天线一般由金属丝或导电图形的线圈组成,典型材料为铝、铜或银,配置在电介质或绝缘基材上。天线可用多种方式成形,例如,通过将金属成分冲压或压花到基材表面;通过在金属箔基材内腐蚀导电图形;采用导电漆、油墨或糊料;化学镀膜或电镀到金属接种的油墨上(例如,按照RT电路的技术);或者将预剪裁的图形粘合到基材上。在一种方法中,天线是通过在基材上网印银油墨,并任选地在油墨上镀铜形成的。在典型情况下,天线是通过腐蚀或印刷银油墨形成的。天线与微芯片之间的接口电路引导并存储询问场能量以便给无源应答器供电和触发应答器的响应。采用传统基材,特别是用于制造RF-响应标签,而其中天线的导电图形是采用导电油墨或糊料成形的那些基材,一直存在的一个问题是导电图形的挠曲龟裂(这能够对天线的范围和功能,以及安装在导电图形上面的RF-响应标签的其它元件对导电图形的粘附力产生负面影响)。这里所使用的术语“RF-响应标签”是指这样一种制品,它对射频信号做出反应并且包含,作为主要功能元件,基材和天线,并任选地进一步包含电池,和/或数据承载手段如集成电路。术语“RF-响应标签”包括RF-标签和RFID标签,正如上面定义的。这里使用的术语“天线”指的是能接收射频的金属图形或线圈。以前,RF-响应标签一直这样制造提供一种聚合物薄膜基材,并在其上利用一层胶粘剂粘附1或多个应答器元件,包括天线元件。胶粘剂层通常是离线涂布的,即,在一种与聚合物薄膜基材的制造分开并且涉及有害和环境不可接受溶剂的加工步骤中涂布的。胶粘剂层的典型厚度,在现有技术RF-响应标签中,介于20~30μm。本专利技术的目的是提供一种较为经济和较薄的RF-响应标签,它还可以是挠性的。本专利技术的目的还在于在聚合物薄膜基材与天线元件之间提供良好抗脱层的能力。本专利技术的目的还在于提供这样一种RF-响应标签(或包含基材和导电图形的适合作为制造RF-响应标签的前体的复合薄膜),它表现出较小的导电图形的挠曲龟裂,特别是在导电图形是采用导电油墨或糊料成形的情况下。按照本专利技术,提供一种RF-响应标签,它包含含聚酯层的热封合基材,以及包含导电材料的图形的天线,其中所述导电材料与基材的热封表面直接接触,以及任选地与该天线处于电气连通的数据承载手段,而其中热封合基材在190℃、30min内的收缩(率)小于5%。该天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频响应标签,它包含:含聚酯层的热封合基材以及含导电材料图形的天线,其中所述导电材料与基材的热封表面直接接触,其中热封合基材在190℃、30min内的收缩率小于5%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:K埃文斯SW桑基D图纳N波莱克M科素格PN努加拉
申请(专利权)人:美国杜邦泰津胶片合伙人有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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