淺談電子標簽的封裝形式和工藝
出處:空城 收編 發(fā)布于:2011-08-09 09:18:37
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification,縮寫RFID),射頻識別技術(shù)是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù),射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。
從信息傳遞的基本原理來說,射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞),在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型(雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)
RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜:標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽);解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成, 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅(qū)動 Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出,此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。
一 電子標簽的封裝形式
根據(jù)應(yīng)用的不同特點和使用環(huán)境,電子標簽往往采用不同的封裝形式。從我國得到成功應(yīng)用的中可以看到的有如下三大類,其中異型類的封裝更是千姿百態(tài)。
1. 卡片類
APEC上海國際峰會入場券
中共十六大會議保安系統(tǒng)
中央電視臺職員身份證
杭州游泳館門禁系統(tǒng)
肇慶旅游景點門票
上海出租車駕駛員身份卡
上海海關(guān)通關(guān)卡
上海地鐵用計價收費卡
展覽會門票
2. 標簽類
上海市勞動技能證書標簽
大學(xué)生購火車票優(yōu)惠標簽
長春、廣州出租車玻璃貼
上海煙花爆竹準入標簽
庫存盤點用物料標簽
“大師杯”國際體育比賽門票
3. 異形類
壓力容器(工業(yè)、民用氣瓶用標簽)
上海出租車計價器用標簽
物品用吊牌
醫(yī)用腕帶
動物用耳標
禽用腳環(huán)(鴿、雞、鴨……)
資產(chǎn)管理用注塑件
犬類管理
二. 電子標簽的封裝工藝
從應(yīng)用看,電子標簽的封裝形式已經(jīng)是多姿多彩,它不但不受標準形狀和尺寸的限制,而且其構(gòu)成也是千差萬別,甚至需要根據(jù)各種不同要求進行特殊的設(shè)計。目前已得到應(yīng)用的傳輸邦的尺寸從¢6mm到76×45mm,小的甚至使用灰塵級芯片制成、包括天線在內(nèi)也只有0.4×0.4mm的大??;存儲容量從64-200比特的只讀ID號的小容量型到可存儲數(shù)萬比特數(shù)據(jù)的大容量型;封裝材質(zhì)從不干膠到開模具注塑成型的塑料。我們曾經(jīng)接觸過用戶提出的許多應(yīng)用上的課題和根據(jù)需要提出并實施了許多切實可行的解決方案。
根據(jù)我們四年來的生產(chǎn)經(jīng)驗,我們認為電子標簽的構(gòu)成是保證應(yīng)用成功的重要因素之一。
對于上文中談及的電子標簽的各種封裝形式,其材質(zhì)、構(gòu)成等各不相同。
1. 卡片類
層壓 有熔壓和封壓兩種。熔壓是由中心層的INLAY片材和上下兩片PVC材加溫加壓制作而成。PVC材料與INLAY熔合后經(jīng)沖切成ISO7816所規(guī)定的尺寸大小。當芯片采用傳輸邦(Transponder)時芯片凸起在天線平面之上(天線厚0.01~0.03mm),可以采用另一種層壓方式,即封壓。另外要注意成品頻率的偏移所產(chǎn)生的廢品。
膠合 采用紙或其他材料通過冷膠的方式使傳輸邦(Transponder)上下材料膠合成一體,再模切成各種尺寸的卡片或吊牌。
2.標簽類
粘貼式 成品可制成為人工或貼標機揭取的卷標形式,是應(yīng)用中多的主流產(chǎn)品,即商標背面附著電子標簽,直接貼在被標識物上。如果在標簽發(fā)行時還須打印條碼等操作時,則打印部位必須與背面的傳輸邦定位準確。如航空用行李標簽,托盤用標簽等。
吊牌類 對應(yīng)于服裝、物品采用吊牌類產(chǎn)品,特點是尺寸緊湊,可以打印,也可以回收。
3.異形類
金屬表面設(shè)置型 大多數(shù)電子標簽不同程度地會受到金屬的影響而不能正常工作。這類標簽經(jīng)過特殊處理,可以設(shè)置在金屬上并可以讀寫。用于壓力容器、鍋爐、消防器材等各類金屬件的表面。所謂特殊處理指的是需要增大安裝空隙、設(shè)置屏蔽金屬影響的材料等。產(chǎn)品封裝可以采用注塑式或滴塑式。
腕帶型 可以性(如醫(yī)用)或重復(fù)使用(游樂場、海灘浴場)。
動、植物使用型 封裝形式可以是注射式玻璃管、懸掛式耳標、套扣式腳環(huán)、嵌入式識別釘……
從電子標簽的封裝形式和封裝工藝這兩方面可以看到,RFID標簽應(yīng)該采用什么封裝形式常常是我們努力探索的課題。隨著制造工藝的改善,電子標簽必將更加適合我們的需求,走進我們生活的角角落落,走進千家萬戶!
名詞解釋:
INLAY——在1997~1998年之間非接觸卡由海外引進我國,并開始在國內(nèi)制造。其中的是IC芯片封裝成“模塊”后,由銅線繞制成天線再與模塊導(dǎo)通腳連結(jié)成一個閉合電路,并且嵌入在PVC材料中,這個由模塊、銅線完成的閉合電路(應(yīng)對于13.56MHZ ISO14443)商品名稱為:INLAY,用它主要是制成PVC卡片。
Transponder——1999~2001年之間電子標簽開始在中國宣傳,它的未經(jīng)封裝成模塊的IC芯片,經(jīng)“倒貼片”(技術(shù)與腐蝕或印刷的天線連結(jié)后形成一個應(yīng)答器,對應(yīng)于ISO15693,適用于UHF頻段和ISO18000-6標準以及采用柔性線路的產(chǎn)品。
把“INLAY”和“傳輸邦”相混淆的大有人在。然而,對于我們這些又制作“INLAY”,又制作“傳輸邦”兩種產(chǎn)品的企業(yè)而言,則不能將二者混為一談。 所以,規(guī)范術(shù)語也應(yīng)該成為標準化的重要課題。
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