具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法

具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》是上海天臣防偽技術股份有限公司上海天臣射頻技術有限公司於2011年9月5日申請的專利,該專利的公布號為CN102982364A,申請號為2011102595520,授權公布日為2013年3月20日,發明人是徐良衡、楊凱、高芸、陶金、何曉棟。

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》提供了一種具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法,所述具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,由支撐層、離型層、天線和晶片組成;離型層粘合在支撐層一側,天線粘合在離型層另一側,或者,天線粘合在支撐層及離型層兩側,通過天線上的過橋點連線,過橋點貫穿支撐層及離型層使得兩邊的天線導通;晶片粘結在天線上。當防轉移RFID標籤被剝離或轉移其物理結構即被破壞,其所含信息無法被讀取,達到無法再次使用的目的。同時根據RFID標籤的加工工藝有機的結合熱固型樹脂,使得晶片粘結點及過橋點與支撐層有較高的粘結牢度,晶片不易因離型層而脫落、過橋效果也更好,可大大提高防轉移RFID標籤的成品率。

2018年12月20日,《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

(概述圖為《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名: 具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法
  • 公告號:CN102982364A
  • 授權日:2013年3月20日
  • 申請號:2011102595520
  • 申請日:2011年9月5日
  • 申請人:上海天臣防偽技術股份有限公司、上海天臣射頻技術有限公司
  • 地址:上海市楊浦區國泰路127弄1號樓5樓
  • 發明人:徐良衡、楊凱、高芸、陶金、何曉棟
  • Int.Cl.:G06K19/077(2006.01)I
  • 代理機構:上海金盛協力智慧財產權代理有限公司
  • 代理人:羅大忱
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

無線射頻識別簡稱RFID技術通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據,識別工作無需人工干擾,可工作於各種環境,同時可識別多個標籤,操作快捷方便。2004年後,RFID技術得到蓬勃的發展,在倉儲物流、產品防偽、產品流通及產品維護追蹤等領域有著廣泛的套用潛力。在產品防偽的套用上,RFID以其安全、高效、快捷、儲存容量大、儲存信息更改自如等特點被稱為新一代的“電子守護神”。
同時,無線射頻識別技術由於其晶片的UID碼全球唯一,信息穩定,仿製成本極高,可存儲大量信息,並可簡單的進行讀寫,可使消費者通過商家提供的專用識別裝置方便的識別商品的身份,並可以用來實現商品流通中的全程跟蹤。
截至2011年9月5日,市場上的RFID標籤多採用紙或聚酯薄膜為基材進行生產,尤其是被廣泛使用的鋁蝕刻型RFID標籤,鑒於其鋁蝕刻工藝及晶片綁定工藝的限制,所製備的RFID標籤與基材緊密粘結,提供了良好的加工和使用的穩定性,但其也限制了其在商品流通領域,尤其是商品防偽領域的套用。不法分子可通過一定的物理化學手段將真品商品上的RFID標籤完整剝離而不破壞其物理結構,標籤仍可被讀取,將其再貼於假冒商品之上,就難以與真品進行區別,就失去了其作為防偽及物流管理的意義。

發明內容

專利目的

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》的目的在於提供一種具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法,以克服現有技術存在的上述缺陷。

技術方案

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,由支撐層、離型層、天線和晶片組成;
所述離型層粘合在支撐層的一側,所述天線粘合在離型層的另一側,或者,所述天線粘合在支撐層及離型層的兩側,通過天線上的過橋點相互連線,過橋點貫穿支撐層及離型層使得兩邊的天線導通;
所述晶片粘結在天線上;
所述天線選自高頻天線、超高頻天線或低頻天線;
當採用高頻天線時,所述天線粘合在支撐層及離型層的兩側,通過天線上的橋點相互連線;
所述天線可為鋁蝕刻天線、銅蝕刻天線、導電銀漿印製天線、導電聚合物印刷天線、化學鍍銅天線或真空鍍銅、真空鍍鋁天線等,可採用《智慧型標籤天線的絲網印刷工藝參數研究》、《電子標籤RFID導電油墨與印刷天線技術》、《RFID天線的三種製作方法》、《凹印蝕刻法製造RFID天線》、《化學鍍銅的原理、套用及展望》、《真空鍍鋁工藝簡介》等文獻報導的方法進行製備;
所述導電性熱固型樹脂,如日本NAMICS公司的XH9850、UNINWELL公司的6998或三鍵公司的TB3373C等,或者其他常用的導電性熱固型樹脂,沒有特別的要求;
所述支撐層1的材料選自聚酯材料或紙,所述聚酯材料可為PET聚對苯二甲酸乙二醇酯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯、PE聚乙烯或PC聚碳酸酯等;
所述的離型層包括如下重量百分比的組分:
光固型樹脂
5~90%
光引發劑
1~5%
粘結樹脂
4~89%
熱固型樹脂
5~90%
各個組分的百分比之和為100%。
優選的,所述的離型層的重量百分比組成為:
光固型樹脂
25~55%
光引發劑
1~3%
粘結樹脂
29~59%
熱固型樹脂
15~45%
各個組分的百分比之和為100%。
所述光固型樹脂為光固化丙烯酸樹脂或光固化聚氨酯等,可採用東陽化工的DY5300、DY6200、煙臺瑞華化工的UV1201、UV1205、廣東同步化工TB8522B的等;
所述光引發劑選自二苯甲酮、11732-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、AIBN偶氮二異丁腈、BPO過氧化苯甲醯或二苯甲酮等;
所述粘結樹脂選自EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物、PS聚苯乙烯、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯、PC聚碳酸酯、PVC聚氯乙烯、PE聚乙烯、丙烯酸樹脂或環氧樹脂等;
所述熱固型樹脂選自熱固型酚醛樹脂、熱固型脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、熱固型環氧樹脂、熱固型不飽和樹脂、熱固型聚氨酯、聚醯亞胺等;
《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》所述的具有防轉移功能的RFID電子標籤的製備方法,包括如下步驟:
1將離型層的各個組分加入溶劑混合後,塗布於支撐層上,80~100℃烘乾1~5分鐘,最好採用紅外烘乾,然後置於紫外光下進行光固化,固化時間為3~30秒,離型層與支撐層的牢度較低,可輕鬆剝離,且具有易碎性能;
離型層組分中的熱固型樹脂根據所選類型的不同固化溫度為120~180℃,熱固型樹脂固化後離型層受熱固化的區域將於支撐層產生較高粘結牢度。
所述溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙醇、丁酮、甲苯、二甲苯、正丁醇或乙醇等溶劑,離型層2的各個組分總的質量固含量為15~45%;
2在步驟1的產物的離型層表面,直接印刷導電銀漿或導電聚合物材料,形成印刷天線,可採用絲網印刷、凹版印刷、柔版印刷或膠版印刷等;
所述導電聚合物如聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺、聚苯撐乙烯或聚苯撐等,絲網印刷、凹版印刷、柔版印刷或膠版印刷方法,在相關的手冊或者文獻中,如《智慧型標籤天線的絲網印刷工藝參數研究》、《電子標籤RFID導電油墨與印刷天線技術》等文獻中有詳細的報導,該發明不再贅述;
或者:將鋁箔或銅箔與上述離型層通過膠黏劑複合,再在鋁箔或銅箔上印刷天線圖案,經過酸液或鹼液蝕刻和脫墨處理後形成蝕刻天線;可採用的印刷方式為絲網印刷、凹版印刷、柔版印刷、膠版印刷等;具體的,可參閱《RFID天線的三種製作方法》、《凹印蝕刻法製造RFID天線》等文獻報導的方法;
或者:在上述離型層上先印刷導電材料作為種子層,再通過化學沉積法在種子層上沉積銅,獲得化學鍍銅天線;
所述導電材料選自銳新科公司的RL1206、ACHESON公司的E-820B或EO-427SS等
或者:在上述離型層上,通過模板直接真空鍍銅或真空鍍鋁,以形成真空鍍銅天線或真空鍍鋁天線;真空鍍銅及真空鍍鋁的方法,可參閱《化學鍍銅的原理、套用及展望》、《真空鍍鋁工藝簡介》等文獻報導的方法。
如為製備高頻天線,還需在上述製備過程的同時,利用同樣的方法在支撐層1的另外一面同時製備部分天線。
3將晶片通過熱固型導電膠粘結於上述已形成的天線上,並熱壓固化,熱壓溫度為120~180℃,固化時間為5~10秒;用與晶片相匹配的RFID讀寫器,進行數據的錄入,獲得所述的具有防轉移功能的RFID電子標籤。
如為高頻RFID電子標籤,還需通過過橋工藝將位於支撐層兩面的天線經過過橋點導通後,過橋導通工藝可選用熱壓擊穿導通或超音波擊穿導通,熱壓擊穿導通的熱壓溫度為120~180℃;再將晶片通過熱固型導電膠將晶片粘結於天線上,並熱壓固化,熱壓溫度為120~180℃,固化時間為5~10秒,利用與晶片相匹配的RFID讀寫器,進行數據的錄入,獲得所述的具有防轉移功能的RFID電子標籤。
由於《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》所述離型層材料中含有熱固型樹脂,在晶片與天線粘結時的高溫將使粘結點的離型層材料中的熱固型組分產生固化反應,從而與支撐層產生較高的粘結牢度,使得RFID標籤在其後續加工工序、客戶使用等過程中避免出現晶片粘結點的鬆動或斷裂現象,減少造成RFID標籤性能的下降或損壞的機率,從而提高RFID標籤產品的成品率。
同理如為需要過橋工藝的高頻RFID標籤,由於支撐層正反兩面都有天線,且需要過橋即通過擊穿支撐層進行導通,除晶片粘結點外,在過橋點上由於離型層的存在也極易出現鬆動或斷裂現象,影響過橋導通效果,從而造成高頻RFID標籤性能的下降或損壞,產生較高的產品報廢率,因此《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》通過高溫熱壓或超音波導通工藝,也可使得過橋點處離型層材料中的熱固型樹脂發生固化反應,從而與支撐層產生較高的粘結牢度,有效增強過橋點的牢度,達到提高高頻RFID標籤的成品率的目的。

改善效果

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》的標籤在使用時,在標籤背面含有離型層的一側塗覆粘結劑,再貼於商品或商品外包裝表面,24小時後即可使用。當想要剝離RFID標籤時,RFID晶片、天線過橋點及部分天線粘結在支撐層上,而其它部分天線隨離型層斷裂粘結在商品表面,天線的斷裂將使RFID標籤失去讀寫功能,從而達到安全防偽的效果。
《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》通過將特種高分子材料引入傳統的RFID標籤生產工藝之中,再利用獨特的工藝手段,製備出具有防轉移功能的RFID標籤,使具有一次使用的性能,即當防轉移RFID標籤被貼於產品上後就不能被剝離或轉移,一旦被剝離或轉移其物理結構即被破壞,其所含信息無法被讀取,達到無法再次使用的目的。同時根據RFID標籤的加工工藝有機的結合熱固型樹脂,使得晶片粘結點及過橋點與支撐層有較高的粘結牢度,晶片不易因離型層而脫落、過橋效果也更好,可大大提高防轉移RFID標籤的成品率。

附圖說明

圖1為具有防轉移功能的RFID電子標籤結構示意圖。
圖2為高頻的具有防轉移功能的RFID電子標籤結構示意圖。
圖3為高頻的具有防轉移功能的RFID電子標籤正反面俯視示意圖。

技術領域

《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》涉及一種無線射頻識別電子標籤及其製備方法。

權利要求

1.具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,其特徵在於,由支撐層1、離型層2、天線3和晶片4組成;所述天線3粘合在支撐層1及離型層2的兩側,通過天線3上的過橋點5相互連線,過橋點5貫穿支撐層1及離型層2使得兩邊的天線3導通;所述晶片4粘結在天線3上,在標籤背面含有離型層的一側塗覆粘結劑,再貼於商品或商品外包
裝表面。
2.根據權利要求1所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,其特徵在於,所述晶片4通過導電性熱固型樹脂粘結在天線3上。
3.根據權利要求1所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,其特徵在於,所述天線3選自高頻天線、超高頻天線或低頻天線。
4.根據權利要求1~3任一項所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,其特徵在於,所述支撐層1的材料選自聚酯材料或紙,所述聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或聚碳酸酯;所述的離型層2包括如下重量百分比的組分:
光固型樹脂
5~90%
光引發劑
1~5%
粘結樹脂
4~89%
熱固型樹脂
5~90%
各個組分的百分比之和為100%。
5.根據權利要求4所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,其特徵在於,所述的離型層2的重量百分比組成為:
光固型樹脂
25~55%
光引發劑
1~3%
粘結樹脂
29~59%
熱固型樹脂
15~45%
各個組分的百分比之和為100%;所述光引發劑選自二苯甲酮、11732-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、AIBN偶氮二異丁腈、BPO過氧化苯甲醯或二苯甲酮;所述粘結樹脂選自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯酸樹脂或環氧樹脂;所述熱固型樹脂選自熱固型酚醛樹脂、熱固型脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、熱固型環氧樹脂、熱固型不飽和樹脂、熱固型聚氨酯或聚醯亞胺。

實施方式

參見圖1~圖3,《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》所述的具有防轉移功能的無線射頻識別標籤,由支撐層1、離型層2、天線3和晶片4組成;
所述離型層2粘合在支撐層1的一側,所述天線3粘合在離型層2的另一側,或者,所述天線3粘合在支撐層1及離型層2的兩側,通過天線3上的過橋點5相互連線,過橋點5貫穿支撐層1及離型層2使得兩邊的天線3導通;
所述晶片4粘結在天線3上,優選的,所述晶片4通過導電性熱固型樹脂粘結在天線3上;
所述天線3選自高頻天線、超高頻天線或低頻天線;
當採用高頻天線時,所述天線3粘合在支撐層1及離型層2的兩側,通過天線3上的橋點5相互連線。
  • 實施例1
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑乙酸乙酯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化丙烯酸樹脂
25%
BPO(過氧化苯甲醯)
1%
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
49%
熱固型酚醛樹脂
25%
離型層的各個組分總的質量固含量為25%;
光固化丙烯酸樹脂為東陽化工的DY5300;
通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾5分鐘,再使用功率為5千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為10秒,塗層厚度為20微米;
在再離型層上使用400目絲網印刷導電銀漿,100℃烘乾後形成RFID天線,並將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為160℃,熱壓時間為8秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器,進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用三鍵公司的TB3373C。
  • 實施例2
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑乙酸丁酯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化聚氨酯
40%
1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮)
3%
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)
27%
熱固型脲醛樹脂
30%
離型層的各個組分總的固含量為35%;
光固化聚氨酯為東陽化工的DY6200;
並通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾3分鐘,再使用功率為10千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為5秒,塗層厚度為20微米;
再將16微米厚鋁箔與上述離型層通過膠黏劑複合,再在鋁箔上通過凹版印刷的方式印刷天線圖案,經過酸液或鹼液蝕刻和脫墨處理後形成蝕刻天線;然後將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為160℃,固化時間為10秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用三鍵公司的TB3373C。
  • 實施例3
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑二甲苯中,混合後,使用
塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化丙烯酸樹脂:
30%
AIBN(偶氮二異丁腈):
2%
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物):
48%
聚醯亞胺:
20%
離型層的各個組分總的固含量為30%;
光固化丙烯酸樹脂為煙臺瑞華化工的UV1201;
通過紅外烘道烘乾,90℃烘乾5分鐘,再使用功率為10千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為15秒,塗層厚度為30微米;
再在離型層上先使用500目絲網印刷導電銀漿作為種子層,100℃烘乾,再通過化學沉積法在種子層上沉積銅,以形成化學鍍銅天線;然後再將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為140℃,固化時間為10秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用NAMICS公司的XH9850。
  • 實施例4
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑乙酸乙酯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化聚氨酯:
55%
二苯甲酮:
3%
PS(聚苯乙烯):
12%
熱固型環氧樹脂:
30%
離型層的各個組分總的固含量為20%;
光固化丙烯酸樹脂為廣東同步化工的TB8522B;
並通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾5分鐘,再使用功率為10千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為5秒,塗層厚度為20微米;
在上述離型層上通過模板直接真空鍍鋁,以形成真空鍍鋁天線;然後將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為180℃,固化時間為6秒。
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用NAMICS公司的XH9850。
  • 實施例5
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑乙酸丁酯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化聚氨酯
32%
1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮)
3%
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)
25%
熱固型不飽和樹脂
40%
離型層的各個組分總的固含量為35%;
光固化聚氨酯為東陽化工的DY6200;
並通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾4分鐘,再使用功率為10千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為5秒,塗層厚度為20微米;
再將16微米厚鋁箔與上述離型層通過膠黏劑複合,同時在支撐層的另一側也複合9微米厚的鋁箔,再在兩面的鋁箔上通過凹版印刷的方式印刷天線圖案,經過酸液或鹼液蝕刻和脫墨處理後形成蝕刻天線,通過熱壓擊穿導通工藝將支撐層兩側過橋點的天線導通,熱壓溫度為120℃;然後將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為160℃,固化時間為10秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用NAMICS公司的XH9850。
  • 實施例6
以PET薄膜為支撐層材料,將離型層的各個組分加入溶劑甲苯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化聚氨酯
35%
1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮)
3%
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)
27%
熱固型聚氨酯
35%
離型層的各個組分總的固含量為35%;
光固化聚氨酯為東陽化工的DY6200;
並通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾4分鐘,再使用功率為20千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為3秒,塗層厚度為30微米;
再將30微米厚鋁箔與上述離型層通過膠黏劑複合,同時在支撐層的另一側也複合9微米厚的鋁箔,再在兩面的鋁箔上通過凹版印刷的方式印刷天線圖案,經過酸液或鹼液蝕刻和脫墨處理後形成蝕刻天線,通過超音波導通工藝將支撐層兩側過橋點的天線導通;然後將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為160℃,固化時間為10秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用三鍵公司的TB3373C。
  • 實施例7
以克重為80的銅版紙為支撐層材料,將能離型層的各個組分加入溶劑乙酸乙酯中,混合後,使用塗布機,塗布於支撐層上;
離型層材料重量百分比組成為:
光固化丙烯酸樹脂
25%
BPO(過氧化苯甲醯)
1%
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
49%
三聚氰胺-甲醛樹脂
25%
離型層的各個組分總的固含量為25%;
光固化丙烯酸樹脂為東陽化工的DY5300;
通過紅外烘道烘乾,100℃烘乾6分鐘,再使用功率為5千瓦紫外固化設備進行固化,固化時間為10秒,塗層厚度為20微米;
再在離型層上使用400目絲網印刷導電銀漿,烘乾後形成RFID天線,並將RFID晶片通過熱固型導電膠進行粘結,並熱壓固化,熱壓溫度為160℃,固化時間為8秒;
利用與晶片相匹配的RFID讀寫器,進行數據的錄入,獲得產品。
熱固型導電膠選用UNINWELL公司的6998。

榮譽表彰

2018年12月20日,《具有防轉移功能的無線射頻識別標籤及其製備方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

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