本發明涉及一種信息技術領域用智能標簽,特別是公開一種防轉移RFID智能標簽及其制作和使用方法,應用于容器封蓋、盒體、瓶體等具有固定外形的包裝物上,實現防偽功能。
背景技術:
市場經濟的快速發展,促進了市場產品的多元化和豐富性,充分的滿足了消費者的需求。但同時,仿造、假冒產品和竄貨現象也大量的出現,嚴重影響了消費者和商家的利益。主要表現在酒類、食品、藥品、卷煙等行業中,市場上假冒偽劣產品日益橫行。這些假冒偽劣產品不僅損害的了正常的市場秩序,更嚴重的是他們威脅到了人們的生命安全。由于防偽技術的相對滯后,很多產品實質上并沒有得到有效的監管。這些產品的生產、流通、使用,需要有安全、有效的仿偽保障措施。
目前,市場上應用較為廣泛的防偽技術包括紙張水印技術、油墨技術、激光全息圖像防偽技術、條碼技術以及電話電碼技術應用等。這些防偽技術已經相當成熟,防偽設備價格較低,這雖然有利于防偽技術在大范圍推廣,但是因為偽造成本同樣低廉,防偽效果不佳。傳統防偽技術存在以下問題:
(1)技術含量不高,容易被仿制,例如一種新的視覺防偽標識面市后,一般3~6個月之后就會出現大量的仿造品;
(2)防偽標簽不防污,一旦染有污跡就無法辨別;
(3)利用電話電碼防偽,只要偽造了正確的防偽編號,就可以騙過防偽電話系統。
RFID是從20世紀90年代興起并逐漸走向成熟的一項自動識別技術,它利用射頻方式進行非接觸的雙向通信。由于該標簽系統需利用專用設備,造假者仿制、復制的成本和難度極高。
防偽很重要的是這樣一個東西:你用于防偽的物品比較難以復制。RFID的物品如果正常生產的話成本很低。目前一個RFID標簽大概可以做到7、8個美分,就是0.5元人民幣,如果你想復制一個RFID芯片的話,大概做一個RFID芯片從設計到制造所需要花費的成本是1百萬美元來計算。而且能夠進行RFID芯片生產的公司全世界加起來應該不超過20家。如果一旦發現有仿造的RFID芯片,那也非常容易跟蹤,非常容易找到芯片和整個生產的源頭。這是非常大的好處。
每個RFID芯片在出廠時,都會設定一個全球唯一的標識碼,此標識碼一旦設定后不可更改。這樣,每一商品貼有RFID標簽的產品,就具有一個全球唯一的防偽碼,所以偽造標簽的難度非常高。
此外,使用RFID標簽可以建立基于RFID技術的物流及供應鏈管理系統。通過該系統可以記錄每件商品的生產、倉儲、銷售出廠的全過程,并可以自動統計產量、銷量等信息,在達到防偽效果的同時,實現管理的信息化,可以為企業帶來諸多收益:
(1)控制產品質量:通過RFID 系統的全程跟蹤采集,全面跟蹤采集產品的質量信息,能夠及時發現質量問題并及時將信息反饋給產品設計,生產管理,質量管理及經營決策部門,幫助企業全面提高產品質量;
(2)加強對市場的控制管理:通過產品銷售信息采集、反饋,實現了對銷售商的分區、分級管理,保證了市場健康有序地發展。能有效的控制區域竄貨倒貨,同時對銷售商的跟蹤評估,有利于企業正確選擇銷售合作伙伴,促進市場銷售。
RFID芯片雖然難于被仿造,但是RFID標簽用于防偽還存在一個難點:RFID標簽整體被轉移。即RFID標簽被不法分子從正品商品上,不受損害的整體揭下來,再貼到假冒商品上,這樣假冒商品搖身一變就成了正品。所以,RFID標簽的防轉移能力,是RFID標簽防偽的關鍵。目前市場上解決辦法是:在RFID標簽表面再加一個傳統的易碎標簽。正如前面所述,傳統易碎標簽的仿造難度很小,不法分子完全可以將RFID標簽表面的易碎標簽清理掉,然后再加上一個仿造的易碎標簽,達到同樣的效果。
目前RFID標簽的使用方式大部分是粘貼式,即在RFID標簽的一面涂布一層不干膠,再將不干膠的一面粘貼在被粘物上;還有一類是懸掛于標的物上,即通過繩索等,將RFID標簽綁在標的物上,如衣物吊牌;還有一類是將智能標簽封裝在標的物內部,如模內標簽。
上述的三種形式各有優缺點,能適應不同的應用。比如粘貼式,可以適用于絕大部分物體的表面,成本低,貼裝產能大,但標簽本身不具備防轉移能力。懸掛法,多用于服裝標簽,成本低,適用于不經流水線的標的物,如服裝,但是其貼裝產能小,標簽本身也不具備防轉移能力。內部封裝法,由于要封裝到標的物內部(容器夾層)成本高,產能低,對RFID標簽的性能要求高,但是標簽本身具有防轉移能力。
技術實現要素:
本發明的目的是解決現有技術的缺陷,設計一種防轉移RFID智能標簽及其制作和使用方法,具有很強的防轉移能力,同時兼具遠距離通訊的能力,可以大批量生產,成本與目前市場上的同類產品相同,尤其適合用于瓶類、盒類等具有固定外形的包裝物,起到優異的防偽效果。
本發明是這樣實現的:一種防轉移RFID智能標簽及其制作和使用方法,其制作方法特征在于:所述的防轉移RFID智能標簽包括RFID天線、RFID芯片和具有單向熱收縮特性的塑料薄膜,制作步驟如下:
(1)首先在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面結合粘結劑制作金屬的RFID天線,所述的粘結劑為UV膠,經低溫光照固化后使RFID天線與所述的具有單向熱收縮特性的塑料薄膜之間的剝離力小于1.5N/cm;
(2)然后在RFID天線的設定位置上粘貼具有內置天線的RFID芯片,兩者結合后為實現對外通訊功能的RFID標簽;
(3)步驟(2)制得的帶RFID標簽的具有單向熱收縮特性的塑料薄膜根據使用需要成卷包裝為成品;
所述的具有單向熱收縮特性的塑料薄膜的豎向收縮率為0~5%,橫向收縮率大于40%;
所述的RFID芯片與RFID天線之間以耦合方式連接。
所述的RFID天線的長邊與具有單向熱收縮特性的塑料薄膜收縮率較低的豎向平行,所述的RFID天線的短邊與具有單向熱收縮特性的塑料薄膜收縮率較高的橫向平行,且所述的RFID天線的短邊長度小于8mm。
所述在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面制作RFID天線的加工工藝為蝕刻、電鍍、印刷或濺射;所述金屬的RFID天線為銅、鋁或導電油墨中的一種。所述的RFID天線采用蝕刻工藝制作時,先在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面涂覆UV膠,然后復合天線基材,再蝕刻出天線圖形并低溫光照固化,UV膠涂層的厚度為0.001~0.008mm;所述的RFID天線采用印刷工藝制作時,采用的導電油墨添加UV膠作為固化劑和粘結劑,直接在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面印刷天線圖形,然后進行低溫光照固化。
所述防轉移RFID智能標簽的的使用方法,其特征在于:使用時,所述的防轉移RFID智能標簽使用時通過加熱后由所述的具有單向熱收縮特性的塑料薄膜收縮而貼附于物體表面,在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜的橫向收縮率大于40%時,所述的RFID標簽與單向具有單向熱收縮特性的塑料薄膜脫離,并固定于具有單向熱收縮特性的塑料薄膜與物體表面之間。
所述的防轉移RFID智能標簽應用于套標機生產時,先在套標成型機上,將帶有RFID標簽的具有單向熱收縮特性的塑料薄膜封裝為環形套標,并收卷待用。所述的防轉移RFID智能標簽應用于三維包裝機生產時,為成卷的帶有連續RFID標簽的包裝薄膜。
傳統的RFID芯片與天線之間是使用各向異性導電膠或各向異性導電膠膜進行連接的。RFID芯片表面長有金凸點或錫凸點,用以與天線進行接觸式導電連接。長金凸點的芯片后道工序可以使用倒貼片(Flip Chip)的方式進行封裝,長錫凸點的芯片后道工序可以使用SMT的工藝進行封裝。
但是這兩種封裝模式都需要加熱較高溫度,目前RFID倒貼封裝方式中所占市場份額最大的各向異性導電膠水為德國DELO公司的產品,均為140度以上、8秒左右的時間膠水才能固化,其他例如漢高的該類產品,均在150以上才能固化。
使用SMT工藝,目前的低溫焊錫膏,標稱的最低融化溫度為138度,實際生產中,均需要保持150度以上的溫度,才能保證焊錫的焊接效果。
而本發明作為RFID天線基材的是熱收縮膜,其收縮溫度均在80度左右,所以如果使用現有的倒貼片(Flip Chip)或SMT方式實現RFID芯片與RFID天線的直接導電連接,肯定會造成熱收縮膜局部收縮,致使防轉移RFID智能標簽的成品外觀受到嚴重損壞。
使用具有內置天線的RFID芯片,可以大大降低RFID標簽的加工費用。這是因為使用傳統RFID芯片,需將RFID芯片從晶圓上取下,翻轉后放在RFID天線焊盤處。由于RFID芯片尺寸一般在1×1mm以下,RFID芯片上用于導電連接的兩個凸點之間的間距,更是在0.40mm左右,凸點本身的尺寸在0.20mm左右,所以必須使用高精度的貼片機器才能實現高速、無誤的貼裝。目前用于RFID芯片倒貼的貼片機,造價基本在600萬元左右,產能在10000枚/小時左右,加工費昂貴,維護費用昂貴。
而使用具有內置天線的RFID芯片,其通過耦合放大作用,對于貼裝精度要求不高,很多國產設備即可滿足生產需要,大大降低了標簽的生產成本。
由于RFID天線材料為金屬材料,遇熱不會收縮,而熱收縮膜則會在至少一個方向上收縮30%~60%,且金屬的RFID天線和熱收縮膜之間的粘結力較低,因此天線會與熱收縮膜產生分離。但是由于天線被收縮膜緊緊繃在包裝體外表面,所以RFID天線的性能不會發生變化。而由于通過電鍍、濺射等工藝生產的天線,其厚度不超過0.005mm,極易損壞,所以很難完整取下已經與熱收縮膜脫離的RFID標簽,因此本發明的RFID標簽具有很強的防轉移能力。
本發明的有益效果是:本發明可以制作獲得低成本的RFID智能標簽,并且具有易于生產、產能大和防偽性好的優異效果。本發明采用UV光固化劑進行低溫光照固化的方式將RFID天線制作到具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面,很好地保證的成品的外觀質量。本發明產品的使用適應目前市場上流行的套標機、三維立體包裝機的工作要求,可以很方便的投入到市場中,在使用上沒有技術門檻,也不需要額外增加設備。本發明產品尤其適用于容器封蓋、盒體、瓶體、罐體等具有固定外形的包裝物上,如盛裝酒、飲料等液體容器的膠帽或罐體,盛裝藥品的瓶體,以及煙盒、禮品包裝等矩形盒體上。
附圖說明
圖1是本發明實施例的環形套標結構示意圖。
圖2是本發明實施例的產品在套標機上進行瓶體包裝時的使用狀態示意圖。
圖3是本發明實施例的產品固定套于瓶體后的使用狀態示意圖。
圖中:11、環形套標; 12、瓶體; 21、RFID天線; 22、RFID芯片。
具體實施方式
根據附圖1,本發明為一種防轉移RFID智能標簽及其制作和使用方法,所述的防轉移RFID智能標簽包括熱收縮套標本體11、RFID天線21和RFID芯片22。
本發明的制作步驟如下:
首先是在銅、鋁或導電油墨中選擇一種作為RFID天線的材料,然后結合粘結劑并利用印刷、蝕刻、電鍍或濺射工藝,將RFID天線21制作在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜(以下簡稱熱收縮膜)上。所述的粘結劑為UV膠,經低溫光照固化后使RFID天線與所述的熱收縮膜之間的剝離力小于1.5N/cm。所述的熱收縮膜的豎向收縮率為0~5%,橫向收縮率大于40%。所述的RFID天線的長邊與熱收縮膜收縮率較低的豎向平行,所述的RFID天線的短邊與熱收縮膜收縮率較高的橫向平行,且所述的RFID天線的短邊長度小于8mm。
所述的RFID天線采用蝕刻工藝制作時,先在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面涂覆UV膠,然后復合天線基材,再蝕刻出天線圖形并低溫光照固化,UV膠涂層的厚度為UV膠涂層的厚度為0.001~0.008mm。所述的RFID天線采用印刷工藝制作時,采用的導電油墨添加UV膠作為固化劑和粘結劑,直接在具有單向熱收縮特性的塑料薄膜表面印刷天線圖形,然后進行低溫光照固化。
接著,將具有內置天線的RFID芯片粘貼在天線上,RFID芯片通過自身的小天線與收縮膜上的大天線進行耦合,從而形成具有對外通訊的能力的RFID標簽。所述的RFID芯片與RFID天線之間以耦合方式連接。
最后,根據使用需要,通過普通的套標生產工藝,形成環形的防轉移RFID智能標簽套標成品或成卷的帶有連續RFID標簽的熱收縮膜成品。
所述的智能標簽使用時通過加熱后由所述的熱收縮膜收縮而貼附于物體表面,在熱收縮膜的橫向收縮率大于40%時,所述的RFID天線與熱收縮膜脫離,并固定于熱收縮膜與物體表面之間。
本發明使用時,在套標機上,將帶有智能標簽的套標成品撐開,成為圓筒狀。一般將套標套在瓶體上,經過加熱通道后,套標收縮后緊貼瓶體表面。對于葡萄酒瓶,則還可以收縮后套在瓶口(膠帽)部位。
在三維包裝機上,成卷的帶有連續RFID標簽的熱收縮膜將盒子包裹在內,通過熱風烘道,熱收縮薄膜將緊緊貼在盒子的表面。
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例:
根據附圖1~3,首先在熱收縮膜上使用凹版印刷機印刷客戶需要的商品標簽圖案。
接下來通過絲網印刷機將添加了UV膠的導電油墨印刷在熱收縮膜商品圖案的背面,形成天線圖形,并進行低溫光照固化,避免油墨固化時使用高溫,而將熱收縮膜破壞。所使用的UV膠經低溫光照固化后使RFID天線與熱收縮膜之間的剝離力小于1.5N/cm。
在普通貼片機上,將RFID芯片22從晶圓上摘取下來,并貼在熱收縮膜表面的RFID天線21上的設定位置,該設定位置在貼片機上噴有不干膠。這樣RFID芯片就安裝在RFID天線上了。該設定位置可以通過RFID天線設計,而對RFID芯片的貼裝位置允許±2mm的誤差,因此目前現有的國產貼片機就能滿足貼片要求。RFID芯片與RFID天線之間以耦合方式連接,形成具有對外通訊的能力的RFID標簽。
在套標成型機上,將上述帶有RFID芯片和RFID天線的熱收縮膜封裝為環形套標11,并收卷待用。
在套標機上,將帶有RFID標簽的環形套標11撐開,成為圓筒狀。將套標套在瓶體12上,經過加熱通道后,環形套標收縮并緊貼瓶體表面。同時,RFID標簽與環形套標的熱收縮膜脫離,并固定于熱收縮膜與瓶體表面之間。
本發明以上實施例僅為本發明的優選實施例之一,是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明,不應用于認定本發明的具體實施方式僅限于此,在本發明的上述指導下,本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形或等效替換,而這些改進或者變形也均應落在本發明的保護范圍之內。