用於RFID系統的自粘天線及其製造方法與流程

2023-09-20 10:33:30

技術領域

本發明涉及一種用於RFID系統、尤其用於RFID標籤的自粘(selbstklebend)天線以及這種自粘天線的製造方法。

背景技術：

公知的RFID系統包含應答器，該應答器由RFID晶片和RFID天線組成。RFID標籤以公知的方式被製造，使得具有應答器的所謂RFID嵌入物(RFID-Inlay)設置在帶狀(bahnfoermig)的、在底面上具有粘貼層(Haftkleberschicht)的覆蓋材料與同樣是帶狀的載體材料之間，其中該載體材料能夠從粘貼層剝落。其中，RFID嵌入物包含固定在扁平天線上並且與該扁平天線電連接的RFID晶片，其中RFID天線設置在天線薄膜(Anttennenfolie)上。

已知用於製造RFID天線的多種方法：根據一種方法，從薄膜中腐蝕出天線輪廓。該方法緩慢、昂貴並且對環境有害。可替換地，可以直接通過金屬化到相應構成的軌道材料(Bahnmaterial)上而敷設天線輪廓。同樣已經提出：通過用導電塗料(例如銀導電塗料)進行印刷來製造天線。這種方法也很昂貴，並且只要塗料包含重金屬，該方法就是對環境有害的。大多採用PET作為帶狀襯底，其中扁平天線被敷設在該襯底上。這種襯底無法回收利用。

技術實現要素：

因此，本發明要解決的技術問題是提供一種用於RFID系統的天線，這種天線能夠以更低的成本由可良好回收利用的材料製造。

該技術問題利用本發明的天線及其製造方法來解決。根據本發明，由厚度很小的鋁箔膜製造天線，該厚度在1μm和20μm之間，優選大約是10μm。這種厚度的鋁箔膜被製造為日用品(Massenware)，例如用於家用薄膜(Haushaltsfolien)。優選採用同樣能夠良好的回收利用的紙張作為載體材料。

卷繞成卷的鋁箔膜可以在用於製造RFID標籤的RFID機器中利用旋轉工作的工具簡單地被進一步加工。從而可以簡單地製造電氣優化的UHF天線。

用於RFID系統的自粘天線，其特徵在於，由厚度在1μm和20μm之間的鋁箔膜製成的天線粘貼在粘附材料的正面上並衝壓出來，其中所述粘附材料在背面上具有粘附層。

優選地，所述自粘天線用於RFID標籤。

優選地，所述鋁箔膜的厚度為10μm。

優選地，所述粘附材料的背面上的所述粘附層被能剝離的載體材料覆蓋。

用於製造上述的自粘天線的方法，其特徵在於，從粘貼在帶狀的粘附材料的正面上的鋁箔膜衝壓出各個天線，其中所述粘附材料在背面上具有粘附層，並且在所述衝壓之後剝離具有剩餘的鋁箔膜的剩餘的衝裁廢料。

如上所述的方法，具有以下步驟：

1)從卷抽出帶狀的鋁箔膜，

2)所述鋁箔膜在背面上具有粘貼層，

3)在所述粘貼層上粘貼帶狀的粘附材料，其中所述粘附材料在背面上具有粘附層，

4)然後從所述鋁箔膜衝壓出各個天線，以及

5)從所述鋁箔膜剝離剩餘的衝裁廢料。

優選地，粘附材料粘貼在所述鋁箔膜的背面上，其中所述粘附材料在相反的背面上被以能剝離的方式粘貼的載體材料覆蓋，並且在衝壓時對鋁箔膜與粘附材料一起衝壓，從而天線和以天線形式衝壓的粘附材料留在載體材料上。

優選地，所述粘貼層以轉移粘合劑的形式敷設在所述鋁箔膜的背面上。

優選地，所述粘貼層首先敷設在帶狀的載體材料上，然後被從該載體材料轉移到所述鋁箔膜的背面。

優選地，在所述衝壓之前在所述鋁箔膜的背面上敷設自粘材料，其中粘貼層在與所述鋁箔膜連結之前被敷設在自粘材料的用作粘附材料的保護層上。

優選地，使用由鋁箔膜和載體材料製成的複合材料作為原材料，其中所述複合材料可剝離地粘貼在鋁箔膜的背面上，其中在剝離之後，所述粘貼層留在鋁箔膜上。

附圖說明

附圖用於藉助簡單示出的實施例來解釋本發明。

圖1示出自粘天線的剖面。

圖2至圖6示出用於製造天線的不同方法。

圖7示出具有一行粘貼的天線的帶狀載體材料的截面圖。

具體實施方式

在圖1中用剖面示出以及在圖7中用俯視圖示出的天線被設置用於RFID系統中，尤其用於RFID標籤。自粘RFID標籤例如包含RFID嵌入物，其中在該嵌入物中，RFID晶片和RFID天線粘貼在帶狀或弧形的材料上。這種RFID標籤以及用於製造該RFID標籤的方法例如描述在WO2005/076206A1中。

能夠被用作UHF天線的天線1從薄的鋁箔膜中衝壓出，其中該鋁箔膜具有1μm到20μm的厚度、尤其是大約10μm的厚度。藉助粘貼層2，天線1粘貼到帶狀或弧形的粘附材料3的正面上，其中粘附材料優選由紙張製成。在粘附材料的背面上，粘附材料3具有粘貼層4。粘貼層4被帶狀或弧形的載體材料5覆蓋，其中載體材料以能夠剝離的方式粘貼。優選採用滲矽的(silikonisiert)紙張作為載體材料5。與粘附在載體材料5上相比，粘貼層4更強地粘附在粘附材料3上，從而在剝離載體材料5之後，粘貼層仍然在粘附材料3的背面上。藉助該粘貼層，粘貼在粘附材料3上的天線1可以被粘牢在材料上，例如在嵌入物材料上。

在圖2至圖4中示出了用於製造自粘天線1的製造方法，其中作為天線材料，從卷6抽出帶狀的厚度在10μm至20μm之間、優選為大約10μm的鋁箔膜。然後，為所抽出的鋁箔膜7的背面設置粘貼層2。在根據圖2的方法中，以轉移粘合劑(Transferkleber)的形式敷設粘貼層2。對於轉移粘合劑，粘貼層覆蓋在覆蓋材料8以及載體材料9的兩面上。轉移粘合劑被從卷10抽出並引導到鋁箔膜7的背面上，其中在與鋁箔膜7接觸之前剝離覆蓋材料8。在與鋁箔膜7接觸時，轉移粘合劑將其粘貼層2轉移到箔膜7上，隨後同樣剝離轉移粘合劑的載體材料9並卷繞到卷11。現在就有了具有粘貼層2的鋁箔膜7。然後，在粘貼層2上粘貼帶狀或弧形的自粘材料12，為此將該自粘貼材料從卷13中抽出。自粘材料12由作為保護層的粘附材料3製成，其中粘附材料3在其背面具有粘附層4，粘附層4又被載體材料5覆蓋。

隨後，通過旋轉衝模(Rotationsstanze)14引導由載體材料5、粘附材料3和鋁箔膜1組成的複合材料，其中在載體材料5、粘附材料3和鋁箔膜1之間設置有粘貼層2、4。由旋轉衝模14將具有粘附材料3的鋁箔膜7衝壓成各個天線1。由剩餘的鋁箔膜7和剩餘的粘附材料3組成的衝裁廢料(Stanzgitter)15然後被剝落並作為可回收的廢料卷繞到卷16。天線1以及位於天線下方、同樣被衝壓成天線形式的粘附材料3留在帶狀的載體材料5上，並且隨後與載體材料5一起卷繞到卷17。卷17因此包含圖6中所示的一行單個天線1，這些天線與粘附材料3粘在一起，並且用該粘附材料以能夠剝離的方式粘貼在載體材料5上。

由於薄的鋁箔膜7被粘貼在背面的粘附材料3加厚了，因此可以衝壓出各個天線1而且剝離衝裁廢料5，而鋁箔膜不斷裂。因此可以使用特別薄的、便宜的鋁箔膜作為天線材料。同時，可以使用卷狀的天線材料作為原材料並在公知的用於加工帶狀材料的機器上用旋轉工作的工具加工。作為天線材料的鋁是可以用於食品和藥品的，並且對於用作UHF天線是導電性良好的。

圖3中所示的方法對應於前面根據圖1描述的方法，區別在於：在鋁箔膜7的背面上不同地提供粘貼層。為此，由矽紙(Silikonpapier)製成的載體材料從卷18抽出，並首先在其上側面上藉助由寬縫隙式噴嘴19敷設的熱熔膠(Hot-Melts)來設置粘貼層2。然後，粘貼層2按照上面描述的方式被轉移到鋁箔膜7的背面上。其中，載體材料9又從鋁箔膜7剝離出並卷繞到卷11。

在根據圖4的方法中，在自粘材料12與鋁箔膜7連接之前，首先在自粘材料12的保護層的上側面上敷設粘貼層2。該敷設同樣藉助於寬縫隙式噴嘴19作為熱熔膠敷設(Hot-Melt-Auftrag)進行。在該變形方式中，自粘材料12的保護層同時用作粘附材料層3。

在圖5中示出一種變形方式，其中使用由鋁箔膜7和矽載體材料20製成的複合材料作為原材料，其中載體材料20可剝離地粘貼在鋁箔膜7的背面上。在剝離載體材料20時，粘貼層2留在鋁箔膜的背面上。複合材料7、20從卷21抽出，然後載體材料20被去除並卷繞到卷22。現在有了在背面具有粘貼層2的鋁箔膜7，其中該背面按照在上述實施例中描述的方式在衝壓出天線1之前首先與自粘材料12連接。

在圖6中示出一種變形方式，其中由鋁箔膜7、粘附材料3和矽載體材料5製成的帶狀複合材料被用作為原材料。鋁箔膜粘貼在粘附材料3的正面上，並且載體材料5可剝離地粘貼在鋁箔膜7的背面上。在剝離載體材料5時，粘貼層2留在粘附材料3的背面上。複合材料7、3、5從卷23抽出，隨後衝壓出天線1。優選地，該衝壓也通過粘附材料3進行。從而製造用粘附材料3加厚的天線結構以及相應加厚的衝裁廢料15。在衝壓之後，具有剩餘的鋁箔膜7以及在可能的情況下還具有剩餘的粘附材料3的剩餘的衝裁廢料15被剝離，並卷繞到卷16。然後，粘貼有被粘附材料3加厚的天線1的矽載體5被卷繞到卷17。