一種透明電子標籤的製備方法與流程
2023-10-10 09:26:40
1.本發明涉及電子標籤技術領域，尤其涉及一種透明電子標籤的製備方法。
背景技術：
2.電子標籤作為數據載體，能起到標識識別、物品跟蹤、信息採集的作用。電子標籤的應用能夠實現對目標物體準確地追蹤監測並進行信息反饋，成為現代化信息管理系統的重要組成部分，在工業自動化、商業自動化等眾多領域可方便的進行實時數據的採集、安全的數據存取等優點。
3.傳統電子標籤多通常是採用在基板上印刷很厚的金屬顆粒層形成導電天線線路，不具備良好的柔性和透光性。而為了實現對目標物體的隱蔽追蹤監測，防偽防盜，甚至是美觀角度來看，不透明成為了這一類產品使用電子標籤限制。
技術實現要素：
4.本發明提出一種透明電子標籤的製備方法，解決了現有技術中電子標籤隱蔽性差的問題。
5.本發明的技術方案是這樣實現的：
6.一種透明電子標籤的製備方法，包括以下步驟：
7.s1，透明導電層的製備：通過絲網印刷工藝或塗布工藝在透明襯底表面均勻敷設導電納米材料，使得納米材料在襯底表面形成透明導電電路；
8.s2，天線線路的製備：通過調節絲網印刷的孔徑參數或採用刻蝕工藝在襯底表面形成導電天線線路；
9.s3，天線與晶片的鍵合：將天線線路的端子與電子標籤的晶片進行鍵合，得到透明電子標籤。
10.作為本發明優選的方案，步驟s1中，所述透明襯底選用pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、納米纖維素薄膜、pi(聚醯亞胺)、pdms(聚二甲基矽氧烷)或pc(聚碳酸酯)等柔性透明材料製成。
11.作為本發明優選的方案，步驟s1中，所述導電納米材料為銀納米線、碳納米管、石墨烯中的一種或多種的複合材料。
12.作為本發明優選的方案，步驟s1中，所述襯底的介電常數為2.5～25。
13.作為本發明優選的方案，步驟s1中，所述導電層的方阻為5～100ω/sq。
14.作為本發明優選的方案，步驟s2中，若採用絲網印刷工藝在透明襯底表面均勻敷設導電納米材料，則通過調節絲網印刷的孔徑參數直接在透明襯底表面形成導電天線電路；若通過旋塗、噴塗或刮塗工藝在透明襯底表面均勻塗布導電納米材料，則採用刻蝕工藝在透明襯底表面形成導電天線電路。
15.作為本發明優選的方案，所述絲網印刷的孔徑為10～100μm。
16.作為本發明優選的方案，所述刻蝕工藝採用溼法刻蝕或幹法刻蝕，刻蝕光源採用
納秒、皮秒或飛秒雷射脈衝。
17.作為本發明優選的方案，在步驟s3之前，將未固化的透明聚合物(柔性透明材料，如pdms)刮塗覆蓋在導電天線線路上，待聚合物固化後，將聚合物與導電天線線路一併從透明襯底上剝離，最後將電子標籤的晶片與導電天線線路進行鍵合，得到柔性透明電子標籤。
18.本發明還提供了一種透明電子標籤，採用上述製備方法製得，製得的電子標籤具有隱蔽性好、柔韌性好等優點。
19.有益效果
20.與現有技術相比較，本發明的有益效果在於：
21.(1)本發明採用透明度高、柔韌性好的材料製作柔性透明襯底，製備得到的電子標籤透明度高、柔韌性好，適用於需要對目標物體進行隱蔽性追蹤監測的應用場景，且不影響產品的美觀效果；
22.(2)本發明的導電層採用絲網印刷工藝或塗布工藝在襯底上敷設導電納米材料製成，表面電阻低，導電性能強，感應靈敏度高；
23.(3)本發明的整個製備工藝包括三個步驟，即導電層的製作、導電天線線路的製作以及晶片的鍵合，製備工藝流程簡單，容易批量生產。
附圖說明
24.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
25.圖1為本發明一種透明電子標籤的製備方法的流程示意圖；
26.圖2為本發明實施例中環形電子標籤的天線線路示意圖；
27.圖3為本發明實施例中條形電子標籤的天線線路示意圖。
具體實施方式
28.下面將結合本發明實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
29.參照圖1所示，本實施例提供了一種透明電子標籤的製備方法，包括以下步驟：
30.s1，透明導電層的製備：通過絲網印刷工藝或塗布工藝在透明襯底表面均勻敷設導電納米材料，使得納米材料在襯底表面形成透明導電電路；
31.s2，天線線路的製備：通過調節絲網印刷的孔徑參數或採用刻蝕工藝在襯底表面形成導電天線線路；
32.s3，天線與晶片的鍵合：將天線線路的端子與電子標籤的晶片進行鍵合，得到透明電子標籤。
33.作為本實施例優選的方案，步驟s1中，所述透明襯底選用pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、納米纖維素薄膜、pi(聚醯亞胺)、pdms(聚二甲基矽氧烷)或pc(聚碳酸酯)等柔性透
明材料製成。
34.作為本實施例優選的方案，步驟s1中，所述導電納米材料為銀納米線、碳納米管、石墨烯中的一種或多種的複合材料。
35.作為本實施例優選的方案，步驟s1中，所述襯底的介電常數為2.5～25。
36.作為本實施例優選的方案，步驟s1中，所述導電層的方阻為5～100ω/sq。
37.作為本實施例優選的方案，步驟s2中，若採用絲網印刷工藝在透明襯底表面均勻敷設導電納米材料，則通過調節絲網印刷的孔徑參數直接在透明襯底表面形成導電天線電路；若通過旋塗、噴塗或刮塗工藝在透明襯底表面均勻塗布導電納米材料，則採用刻蝕工藝在透明襯底表面形成導電天線電路。
38.作為本實施例優選的方案，所述絲網印刷的孔徑為10～100μm。
39.作為本實施例優選的方案，所述刻蝕工藝採用溼法刻蝕或幹法刻蝕，刻蝕光源採用納秒、皮秒或飛秒雷射脈衝。
40.作為本實施例優選的方案，在步驟s3之前，將未固化的透明聚合物(柔性透明材料，如pdms)刮塗覆蓋在導電天線線路上，待聚合物固化後，將聚合物與導電天線線路一併從透明襯底上剝離，最後將電子標籤的晶片與導電天線線路進行鍵合，得到柔性透明電子標籤。
41.案例一，近場環形透明電子標籤的製備工藝，包括以下步驟：
42.通過噴槍將銀納米線分散液均勻噴塗在白玻璃片上，在90℃加熱烘乾後，獲得的透明導電網絡方阻為20ω/sq，同時具有較高的透明性；通過旋塗、噴塗以及刮塗等工藝在平整光滑的襯底表面均勻塗布導電納米材料，並使得納米材料在襯底表面上形成透明導電電路。
43.利用紅外雷射進行圖案化電路的刻蝕，可以獲得不同尺寸與形狀的環形電路；雷射刻蝕得到內徑為10mm，外徑為30mm的電子標籤環形天線線路，如圖2所示；將聚二甲基矽氧烷前驅液用流延刮膜法覆蓋在環形電路上，並控制前驅液厚度約為500微米，在加熱臺上100℃進行加熱固化2小時，然後將固化後的聚合物(即聚二甲基矽氧烷薄膜)與環形電路一併從白玻璃片上剝離，得到環形柔性透明電子標籤電路薄膜。
44.採用鍵控設備對電子標籤晶片與天線線路端子進行鍵合，完成柔性透明電子標籤的製備。
45.案例二、近場條形透明電子標籤的製備工藝，包括以下步驟：
46.將銀納米線通過絲網印刷工藝印在50微米厚度的pet薄膜上，乾燥後得到長度為97毫米，寬度為3毫米的電子標籤天線線路結構，通過選擇不同參數的絲網印刷模板，可以獲得不同的條形偶極子天線；隨後，在70℃下加熱半小時，使導電區域方阻為20ω/sq，得到條形柔性透明電子標籤天線線路，如圖3所示。
47.採用鍵控設備對電子標籤晶片與天線線路端子進行鍵合，完成條形偶極子柔性透明電子標籤的製備。
48.以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。