CN106845588B - 一种耐高温rfid轮胎电子标签及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温RFID轮胎电子标签，包括从上到下依次层叠固接的薄膜层、固化胶层、天线层、硫化胶层以及离型膜层；所述薄膜层为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜；所述固化胶层为环氧树脂胶；所述天线层包括RFID芯片以及蚀刻金属层，所述RFID芯片以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部。一种耐高温RFID轮胎电子标签的制作方法，包括步骤一；步骤二；步骤三；步骤四；步骤五以及步骤六。本发明的耐高温RFID轮胎电子标签，其耐高温性能强，能够避免RFID芯片在硫化过程中损坏，且标签整体强度高。
Description
技术领域
本发明涉及电子标签技术领域，具体涉及一种耐高温RFID轮胎电子标签及其制作方法。
背景技术
RFID(Radio Frequency Identification)技术，即无线射频识别技术，它是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
RFID***用于控制、检测和跟踪物体，已经用于许多行业。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度；仓库可以追踪药品的所在；射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的识别；用在高档品牌商品、重要证件、认证保护等物品上，可有效杜绝假冒伪劣产品的泛滥。
从结构上讲，RFID是一种简单的无线***，只有两个基本器件，包括询问器和很多应答器。其中，询问器是读取标签信息的设备，由天线、耦合元件、芯片组成，可设计为手持式读写器或固定式读写器。而应答器一般指标签，由蚀刻金属及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。且RFID轮胎电子标签(硫化标)目前工信局对其标准正审查中，而RFID轮胎电子标签(硫化标)使用重点在于：仓储物流管理、追踪溯源以及防止造徦。
由此可知，随着信息化时代的发展，将射频识别(RFID)***应用到轮胎中对轮胎使用状态进行实时监控的技术已成为当今轮胎的发展趋势。目前现有的RFID电子标签在植入轮胎时，由于胎体硫化过程中硫化温度(250℃)和硫化罐中的压力(＞30Bar)都比较大，在高温以及高压的情况下，标签极易损坏；另外，RFID电子标签本身具有一定的厚度，在标签补入轮胎的硫化过程中容易形成气泡，若轮胎中有气泡，就会大大降低轮胎的安全系数。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温RFID轮胎电子标签，其耐高温性能强，能够避免RFID芯片在硫化过程中损坏，且标签整体强度高。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种耐高温RFID轮胎电子标签，包括从上到下依次层叠固接的薄膜层、固化胶层、天线层、硫化胶层以及离型膜层；所述薄膜层为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜；所述固化胶层为环氧树脂胶；所述天线层包括RFID芯片以及蚀刻金属层，所述RFID芯片以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部。
优选的，所述蚀刻金属层为蚀刻铝或铜片层。
优选的，在薄膜层上表面以涂布的方式设有打印涂层。
优选的，薄膜层的表面还固设有橡胶薄膜层。
优选的，橡胶薄膜层的厚度为0.001mm-0.25mm。
优选的，所述薄膜层的厚度为0.005mm-0.188mm。
优选的，固化胶层的厚度为0.001mm-0.25mm。
优选的，所述天线层的厚度为0.003mm-0.25mm。
优选的，所述硫化胶层的厚度为0.001mm-0.25mm。
优选的，所述离型膜层的厚度为0.005mm-0.188mm。
本发明的目的之二在于提供一种耐高温RFID轮胎电子标签的制作方法，包括如下步骤：
步骤一，在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层的底面通过环氧树脂胶层粘接金属层；
包括如下分步骤：
步骤一包括如下分步骤：
步骤A，将环氧树脂胶放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将环氧树脂胶涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层上；
步骤B，在涂布有环氧树脂胶的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层底面贴合铝或铜箔以形成金属层；
步骤C，通过烘箱对涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层与金属层之间的环氧树脂胶进行固化形成环氧树脂胶层；烘箱温度为80度-150度；
步骤二，金属层表面蚀刻形成天线图案；
包括如下分步骤：
步骤A2，在铝或铜箔面上印刷天线状图案；
步骤B2，在天线状图案上进行蚀刻，经清洗蚀刻上油墨后并在铝或铜箔面形成天线图案；
步骤三，采用SMT回流焊技制作定位基板，将RFID芯片固定在定位基板上，并在RFID芯片的端脚位置涂布无铅锡膏；
步骤四，将RFID芯片的端脚放置在晶元体上，并通过CSP倒装点胶方式对进行RFID芯片的端脚点无铅锡膏，然后分割晶圆；
步骤五，以CSP倒裝方式在步骤四中的晶圆上抓取RFID芯片并以SMT回流焊接的方式固定在步骤二中的天线图案上形成天线层；SMT回流焊接温度为235度-260度，SMT回流焊接时间为7分钟-10分钟；
步骤六，在天线层的底面涂布硫化胶层。
优选的，步骤六还包括如下分步骤：
步骤A2，将硫化胶液放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将硫化胶液涂布在已作好的天线层底面；
步骤B2，通过烘箱对涂布在天线层底面的硫化胶液烘干以形成硫化胶层；烘箱温度为70度-95度。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：1、该RFID标签由从上到下依次层叠固接的薄膜层、固化胶层、天线层、硫化胶层以及离型膜层，整体强度好；由于RFID芯片是以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部，故可提高该RFID标签的耐高温性能。
2、天线层下层设有硫化胶层，硫化胶层与轮胎硫化过程中的硫化胶材质相同，使得RFID标签能够在硫化过程中紧紧贴合于轮胎内，能够有效避免了RFID标签在胎体内形成气泡，大大提高了轮胎的安全系数。
3、硫化胶层的下层设有离型膜层，即可用作剥离层，可作为保护胶面，可提高整个RFID标签的硫化胶面，在使用前保护胶面不受污染影响胶性。
4、天线层通过固化胶层与薄膜层粘合，固定结构牢固，制作方便，且进一步提高RFID标签强度；且天线层完全与薄膜层贴合，能够保证RFID标签被撕毁时，最大程度地破坏蚀刻金属层，防止RFID标签被二次利用。而薄膜层为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜，耐高温效果好，有效避免RFID标签在补入轮胎时损坏。
5、利用本发明提供的制作方法制作出的耐高温RFID轮胎电子标签，其耐高温性能好，强度大。
附图说明
图1为本发明的电子标签的结构示意图。
图中：10、薄膜层；20、固化胶层；30、天线层；40、硫化胶层；50、离型膜层。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示的一种耐高温RFID轮胎电子标签，包括从上到下依次层叠固接的薄膜层10、固化胶层20、天线层30、硫化胶层40以及离型膜层50。具体上述薄膜层10为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜，而固化胶层20为环氧树脂胶。另外，所述天线层3030包括RFID芯片以及蚀刻金属层，将RFID芯片以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部。
在上述结构基础上，可通过将作为保护面的离型膜层50撕下，使该电子标签整体植入轮胎；同时在RFID芯片内置产品信息，如此可通过RFID芯片读取轮胎产品信息。在该标签中采用环氧树脂胶而由于该RFID标签由从上到下依次层叠固接的薄膜层10、固化胶层20、天线层30、硫化胶层40以及离型膜层50，故整体强度好。且固化胶采用环氧树脂胶，粘结性能较好，因而可有效提高天线层30的固定结构，增强整个RFID标签的强度。且天线层30通过固化胶层20与薄膜层10粘合，固定结构牢固，制作方便，且进一步提高RFID标签强度；且天线层30完全与薄膜层10贴合，能够保证RFID标签被撕毁时，最大程度地破坏蚀刻金属层，防止RFID标签被二次利用。
此外，薄膜层10为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜，耐高温效果好，有效避免RFID标签在高温环境下使用时被损坏。与此同时由于RFID芯片是以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部，故可进一步提高该RFID标签的耐高温性能。在该电子标签的较好的耐高温性能下，可有效避免RFID标签在补入轮胎时损坏。
当然，还需说明的是，天线层30下层设有硫化胶层40，硫化胶层40与轮胎硫化过程中的硫化胶材质相同，使得RFID标签能够在硫化过程中紧紧贴合于轮胎表面，能够有效避免了RFID标签在胎体内形成气泡，大大提高了轮胎的安全系数。
优选的，所述蚀刻金属层为蚀刻铝或铜片层。
优选的，在薄膜层10上表面以涂布的方式设有打印涂层，可实现该耐高温不干胶的可打印功能，结合传统条码硫化标签便于生产。且RFID标签不良时仍可追踪使用。具体该打印涂层可以是现有技术中采用的适用于打印机的涂层。
优选的，还可在薄膜层10的表面还固设有橡胶薄膜层，作为加强层，进一步加强该电子标签的强度，可保护RFID主体不受破坏，而该橡胶层也可以与轮胎结合一起，避免该电子标签植入时产生气泡。具体该橡胶薄膜层的厚度可为0.001mm-0.25mm。
优选的，所述薄膜层10的厚度为0.005mm-0.188mm，薄膜层10的厚度会直接影响整个RFID标签的制作温度，而经发明人实验证明，在该厚度范围值可使RFID标签在合适的温度下制作，提高该RFID标签的性能。
优选的，固化胶层20的厚度为0.001mm-0.25mm，由于本实施例中采用环氧树脂胶属于固化胶的一种，而固化胶的厚度不同其粘结性能不同，而经发明人实验证明，该厚度值范围内环氧树脂胶的粘结性能较好。
优选的，所述天线层30的厚度为0.003mm-0.25mm，由于天线层30的厚度直接外界对RFID芯片的破坏性以及对RFID芯片的读取性能，而经发明人实验证明，该厚度值范围的天线层30既能提高天线强度，避免RFID芯片损坏，也能使RFID芯片内存储的产品信息被读取。
优选的，所述硫化胶层40的厚度为0.001mm-0.25mm，同样的，硫化胶也属于固化胶的一种，且固化胶的厚度不同其粘结性能不同，而经发明人实验证明，该厚度值范围内硫化胶的粘结性能较好。
优选的，所述离型膜层50的厚度为0.005mm-0.188mm，由于离型膜层50在标签表面起到防粘作用，经发明人实验证明，在上述离型膜层50厚度值范围内操作更加方便。
本实施例还提供一种耐高温RFID轮胎电子标签的制作方法，包括如下步骤：
步骤一，在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层的底面通过环氧树脂胶层粘接金属层；
步骤二，金属层表面蚀刻形成天线图案；
步骤三，采用SMT回流焊技制作定位基板，将RFID芯片固定在定位基板上，并在RFID芯片的端脚位置涂布无铅锡膏；需要说明的是，该定位基板可以选用现有技术中覆铜箔层压板。
步骤四，将RFID芯片的端脚放置在晶元体上，并通过CSP倒装点胶方式对进行RFID芯片的端脚点无铅锡膏，然后分割晶圆；当然，该步骤中所选用的晶圆可以是现有技术中半导体集成电路制作所用的硅晶片。
步骤五，以CSP倒裝方式在步骤四中的晶圆上抓取RFID芯片并以SMT回流焊接的方式固定在步骤二中的天线图案上形成天线层；SMT回流焊接温度为235度-260度，SMT回流焊接时间为7分钟-10分钟；
到此步骤为止便完成了RFID芯片置于金属层内，即完成天线层的制作，而在该温度环境和持续时间下进行RFID芯片的焊接可耐高温。
步骤六，在天线层的底面涂布硫化胶层。
如此，经上述步骤制成的电子标签具有较好的耐高温性能，能够在标签植入轮胎时避免损坏，且制成的标签整体强度大。
步骤一包括如下分步骤：
步骤A，将环氧树脂胶放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将环氧树脂胶涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层上；
步骤B，在涂布有环氧树脂胶的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层底面贴合铝或铜箔以形成金属层；
步骤C，通过烘箱对涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层与金属层之间的环氧树脂胶进行固化形成环氧树脂胶层；烘箱温度为80度-150度；
便于金属层与PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层粘接，且制作出来的标签整体强度以及耐高温性均较好。
与此同时，步骤二具体也可包括如下分步骤：
步骤A1，在铝或铜箔面上印刷天线状图案；
步骤B1，在天线状图案上进行蚀刻，经清洗蚀刻上油墨后并在铝或铜箔面形成天线图案。该步骤便于天线层的制作。
优选的，在本实施例中，上述步骤六还包括如下分步骤：
步骤A2，将硫化胶液放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将硫化胶液涂布在己作好的天线层底面(即已经固定好晶圆的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层上)；
步骤B2，通过烘箱对涂布在天线层底面的硫化胶液烘干以形成硫化胶层；烘箱温度为70度-95度。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，包括从上到下依次层叠固接的薄膜层、固化胶层、天线层、硫化胶层以及离型膜层；所述薄膜层为PEN薄膜或PI薄膜或PEEK薄膜或PPS薄膜或PEI薄膜或PAI薄膜；所述固化胶层为环氧树脂胶；所述天线层包括RFID芯片以及蚀刻金属层，所述RFID芯片以回流焊接的方式固接于蚀刻金属层内部。
2.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，所述蚀刻金属层为蚀刻铝或铜片层。
3.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，在薄膜层上表面以涂布的方式设有打印涂层。
4.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，薄膜层的表面还固设有橡胶薄膜层。
5.如权利要求4所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，橡胶薄膜层的厚度为0.001mm-0.25mm。
6.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，所述薄膜层的厚度为0.005mm-0.188mm。
7.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，固化胶层的厚度为0.001mm-0.25mm。
8.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，所述天线层的厚度为0.003mm-0.25mm。
9.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，所述硫化胶层的厚度为0.001mm-0.25mm。
10.如权利要求1所述的耐高温RFID轮胎电子标签，其特征在于，所述离型膜层的厚度为0.005mm-0.188mm。
11.一种制作如权利要求1-10任一项所述的耐高温RFID轮胎电子标签的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层的底面通过环氧树脂胶层粘接金属层；
包括如下分步骤：
步骤一包括如下分步骤：
步骤A，将环氧树脂胶放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将环氧树脂胶涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层上；
步骤B，在涂布有环氧树脂胶的PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层底面贴合铝或铜箔以形成金属层；
步骤C，通过烘箱对涂布在PEN或PI或PEEK或PPS或PEI或PAI薄膜层与金属层之间的环氧树脂胶进行固化形成环氧树脂胶层；烘箱温度为80度-150度；
步骤二，金属层表面蚀刻形成天线图案；
包括如下分步骤：
步骤A1，在铝或铜箔面上印刷天线状图案；
步骤B1，在天线状图案上进行蚀刻，经清洗蚀刻上油墨后并在铝或铜箔面形成天线图案；
步骤三，采用SMT回流焊技制作定位基板，将RFID芯片固定在定位基板上，并在RFID芯片的端脚位置涂布无铅锡膏；
步骤四，将RFID芯片的端脚放置在晶元体上，并通过CSP倒装点胶方式对进行RFID芯片的端脚点无铅锡膏，然后分割晶圆；
步骤五，以CSP倒裝方式在步骤四中的晶圆上抓取RFID芯片并以SMT回流焊接的方式固定在步骤二中的天线图案上形成天线层；SMT回流焊接温度为235度-260度，SMT回流焊接时间为7分钟-10分钟；
步骤六，在天线层的底面涂布硫化胶层。
12.如权利要求11所述的耐高温RFID轮胎电子标签的制作方法，其特征在于，步骤六还包括如下分步骤：
步骤A2，将硫化胶液放入涂布机的胶槽中，通过涂布机将硫化胶液已作好的天线层底面；
步骤B2，通过烘箱对涂布在天线层底面的硫化胶液烘干以形成硫化胶层；烘箱温度为70度-95度。
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