[实用新型]一种喷墨印刷的全纸质超高频RFID天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种喷墨印刷的全纸质超高频RFID天线，具体涉及到超高频RFID标签，尤其涉及到纸质RFID天线，属于RFID（非接触识别技术）领域。 

背景技术

RFID俗称电子标签，是一种非接触的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。同条形码相比，RFID不但可以实现无接触识别，而且具有信息存储量大（国外最高为2048bit）、读取速度快（每秒上千次）、可循环使用、可在苛刻条件下使用等优点，在物流业、制造业、零售业等领域中获得了广泛的应用。 

高频RFID应用比较成功的领域是智能卡，最突出的特点是识读距离比较短，成本较低，可靠性较高。随着各行业对远距离识别技术的强劲需求，超高频RFID应运而生。超高频RFID标签的高成本阻碍了其大规模商业应用。RFID标签包含基材、芯片和天线三部分。目前，芯片和基材以及封装技术相对稳定，价格变化不大。天线的制作工艺和材料极大地影响标签的成本和发展方向。 

蚀刻工艺是制作RFID天线最常用的方法，由于其工艺繁琐，降低生产成本的难度比较大。同时，蚀刻工艺还需要经过酸碱腐蚀处理，产生大量的废液，被认为是一种非常不环保的工艺。印刷法制作RFID标签天线，是天线制作工艺发展的主流技术，具有效率高、无污染和节省原料的优点，可大幅度降低标签的生产成本。用导电油墨印刷RFID天线可以实现大批量生产，且废品率比较低，天线性能稳定，也能使RFID标签的总体生产成本大大降低。 

表1不同RFID天线制作工艺的比较 

印刷法制作RFID天线的关键技术在于导电油墨，比较成熟的是丝印导电银浆，该银浆采用微米银粉分散在树脂和溶剂体系中，形成高黏度的稳定体系，已有厂家利用其生产高频RFID门票。利用该银浆印刷的RFID标签存在两个缺点：需要在高温下（300℃左右）长时间加热，才能获得很好的导电效果；天线线路层较厚（几十微米），标签卷曲时容易发生脆裂。随着纳米技术的广泛发展，纳米尺度导电银浆在RFID天线的制作上，受到了越来越多的关注和研究。纳米尺度导电银浆本身的特征决定了其在RFID天线应用上有以下优势：1.固化温度低，银颗粒的尺寸在纳米级，可在120℃以下烧结，形成导电性良好的线路；2.天线基材更广，可在铜版纸、相纸、PET等材料上印刷；3.印刷的线路层较薄（喷墨印刷可达到5微米以下），相比于丝印银浆，具有更高的柔性；4.能适用于多种制造工艺，可采用喷墨印刷、凹版印刷和柔版印刷，效率较高，生产成本较低。 

申请号为CN200820124040.7的中国专利公布了在PET上设计包含近场和远场的超高频天线，可采用丝网印刷和蚀刻铝技术来实现。申请号为CN95243900.X的中国专利公布了一种无缘的贴纸型超高频天线，用于通讯设备的功率增益，未涉及到天线的材质和制作工艺。申请号为CN200620048313.5的中国专利只公布了采用字母作为标签天线的方法。申请号为CN200720077536.9的中国专利公布了适用于金属材料表面的标签天线，线路材质为铜箔，需覆盖PET薄膜防止氧化。申请号为201010122390.1的中国专利公布了在纸质材料上制作RFID天线的方法，其采用铝或铜沉积导电层，然后蚀刻涂布胶层，利用转移膜的方式转移到纸质材料上。 

RFID天线方面的专利多集中于不同应用场合下天线的设计，在RFID天线工艺和材料的工艺改进上（用导电油墨印刷制作RFID天线），暂未见该方面的专利申请。目前，市售的超高频RFID纸质标签都是将蚀刻的铝天线（inlay层，基材为PET）用纸封装，并不是真正意义上的全纸质RFID标签。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种全纸质超高频RFID天线，其使用纳米银导电墨水作为天线的印刷材料，采用喷墨印刷在纸质基材上形成天线线路，印刷后100～120℃加热1～2分钟，得到超高频RFID天线。采用该工艺制作超高频RFID天线具有工艺简单、无污染、低成本、天线射频性能好等优点。 

为达到以上目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种喷墨印刷的纸质超高频RFID天线，由纸质基材和天线线路构成，所述的天线线路为采用纳米银导电墨水在纸质基材上喷墨印刷而形成的导电线路层。 

一种优选的技术方案，其特征在于：所述的纸质基材包含铜版纸和相纸。