千差萬別 異曲同工 - 談RFID電子標(biāo)簽的封裝形式和封裝工藝

 在上個(gè)世紀(jì)末期，RFID技術(shù)在被發(fā)明50年之久才重新得到人們的重視，甚至這項(xiàng)技術(shù)被國際某權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測為“二十一世紀(jì)十大新技術(shù)”之一。在我國，RFID得到廣泛關(guān)注并得到了“轟動(dòng)”的確切時(shí)間應(yīng)該是在2004年底，原因是：物流界零售業(yè)的世界巨頭沃爾瑪宣布即將全面采用RFID技術(shù)。盡管在此之前RFID技術(shù)已經(jīng)得到逐步應(yīng)用。但是，由于種種原因，物流界并沒有因此得到長足的發(fā)展。與其相比，在對(duì)RFID技術(shù)高度重視的上海市政府的大力支持和強(qiáng)力推動(dòng)下，上海市在交通收費(fèi)、門禁通關(guān)、安全管理等方面卻獲得了令世人矚目的成就。在這種RFID應(yīng)用的潮涌中，RFID電子芯片及封裝已經(jīng)在我國開始形成新的產(chǎn)業(yè)。 

關(guān)于RFID技術(shù)，已有許多專家在研討和評(píng)述其原理、性能和相關(guān)軟硬件技術(shù)。關(guān)于RFID的標(biāo)準(zhǔn)，國家的有關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的制定上做了大量工作，除了已經(jīng)頒布的“壓力容器”和“動(dòng)物標(biāo)識(shí)”等上海地方標(biāo)準(zhǔn)外，國家還準(zhǔn)備頒布“防偽”等國家標(biāo)準(zhǔn)。這里，我不再重復(fù)RFID技術(shù)本身，也不涉及標(biāo)準(zhǔn)制定，我僅就RFID的電子標(biāo)簽的封裝形式和電子標(biāo)簽的構(gòu)成做一些簡單介紹。 

一. 電子標(biāo)簽的封裝形式 

 根據(jù)應(yīng)用的不同特點(diǎn)和使用環(huán)境，電子標(biāo)簽往往采用不同的封裝形式。從我國得到成功應(yīng)用的案例中可以看到的有如下三大類，其中異型類的封裝更是千姿百態(tài)。 

1. 卡片類 

  APEC上海國際峰會(huì)入場券 
  中共十六大會(huì)議保安系統(tǒng) 
  中央電視臺(tái)職員身份證 
  杭州游泳館門禁系統(tǒng) 
  肇慶旅游景點(diǎn)門票 
  上海出租車駕駛員身份卡 
  上海海關(guān)通關(guān)卡 
  上海地鐵用計(jì)價(jià)收費(fèi)卡 
  展覽會(huì)門票 

2. 標(biāo)簽類 

  上海市勞動(dòng)技能證書標(biāo)簽 
  大學(xué)生購火車票優(yōu)惠標(biāo)簽 
  長春、廣州出租車玻璃貼 
  上海煙花爆竹準(zhǔn)入標(biāo)簽 
  庫存盤點(diǎn)用物料標(biāo)簽 
  “大師杯”國際體育比賽門票 

3. 異形類 

  壓力容器（工業(yè)、民用氣瓶用標(biāo)簽） 
  上海出租車計(jì)價(jià)器用標(biāo)簽 
  物品用吊牌 
  醫(yī)用腕帶 
  動(dòng)物用耳標(biāo) 
  禽用腳環(huán)（鴿、雞、鴨……） 
  資產(chǎn)管理用注塑件 
  犬類管理 

二. 電子標(biāo)簽的封裝工藝 

從應(yīng)用案例看，電子標(biāo)簽的封裝形式已經(jīng)是多姿多彩，它不但不受標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的限制，而且其構(gòu)成也是千差萬別，甚至需要根據(jù)各種不同要求進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。電子標(biāo)簽所標(biāo)示的對(duì)象是人、動(dòng)物和物品，其構(gòu)成當(dāng)然就會(huì)千差萬別。目前已得到應(yīng)用的傳輸邦（Transponder）的尺寸從￠6mm到76×45mm，小的甚至使用灰塵級(jí)芯片制成、包括天線在內(nèi)也只有0.4×0.4mm的大小；存儲(chǔ)容量從64-200比特的只讀ID號(hào)的小容量型到可存儲(chǔ)數(shù)萬比特?cái)?shù)據(jù)的大容量型（例如EEPROM32Kbit）；封裝材質(zhì)從不干膠到開模具注塑成型的塑料?？傊诟鶕?jù)實(shí)際要求來設(shè)計(jì)電子標(biāo)簽時(shí)要發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，靈活地采用切合實(shí)際的方案。我們?cè)?jīng)接觸過用戶提出的許多應(yīng)用上的課題和根據(jù)需要提出并實(shí)施了許多切實(shí)可行的解決方案。 

根據(jù)我們四年來的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為電子標(biāo)簽的構(gòu)成是保證應(yīng)用成功的重要因素之一。 

對(duì)于上文中談及的電子標(biāo)簽的各種封裝形式，其材質(zhì)、構(gòu)成等各不相同。 

1. 卡片類（PVC、紙、其他） 

  層壓  有熔壓和封壓兩種。熔壓是由中心層的INLAY片材和上下兩片PVC材加溫加壓制作而成。PVC材料與INLAY熔合后經(jīng)沖切成ISO7816所規(guī)定的尺寸大小。當(dāng)芯片采用傳輸邦（Transponder）時(shí)芯片凸起在天線平面之上（天線厚0.01～0.03mm），可以采用另一種層壓方式，即封壓。此時(shí)，基材通常為PET或紙，芯片厚度通常為0.20～0.38mm，制卡封裝時(shí)僅將PVC在天線周邊封合，不是熔合，芯片部位又不受擠壓，可以避免出現(xiàn)芯片被壓碎。另外要注意成品頻率的偏移所產(chǎn)生的廢品。 

  膠合 采用紙或其他材料通過冷膠的方式使傳輸邦（Transponder）上下材料膠合成一體，再模切成各種尺寸的卡片或吊牌。 

2．標(biāo)簽類 

  粘貼式 成品可制成為人工或貼標(biāo)機(jī)揭取的卷標(biāo)形式，是應(yīng)用中最多的主流產(chǎn)品，即商標(biāo)背面附著電子標(biāo)簽，直接貼在被標(biāo)識(shí)物上。如果在標(biāo)簽發(fā)行時(shí)還須打印條碼等操作時(shí)，則打印部位必須與背面的傳輸邦（Transponder）定位準(zhǔn)確。如航空用行李標(biāo)簽，托盤用標(biāo)簽等。 

  吊牌類 對(duì)應(yīng)于服裝、物品采用吊牌類產(chǎn)品，特點(diǎn)是尺寸緊湊，可以打印，也可以回收。 
  
3．異形類 

  金屬表面設(shè)置型 大多數(shù)電子標(biāo)簽不同程度地會(huì)受到（甚至附近的）金屬的影響而不能正常工作。這類標(biāo)簽經(jīng)過特殊處理，可以設(shè)置在金屬上并可以讀寫。用于壓力容器、鍋爐、消防器材等各類金屬件的表面。所謂特殊處理指的是需要增大安裝空隙、設(shè)置屏蔽金屬影響的材料等。產(chǎn)品封裝可以采用注塑式或滴塑式。 

  腕帶型 可以一次性（如醫(yī)用）或重復(fù)使用（游樂場、海灘浴場）。 

  動(dòng)、植物使用型 封裝形式可以是注射式玻璃管、懸掛式耳標(biāo)、套扣式腳環(huán)、嵌入式識(shí)別釘…… 

從電子標(biāo)簽的封裝形式和封裝工藝這兩方面可以看到，RFID標(biāo)簽應(yīng)該采用什么封裝形式常常是我們努力探索的課題。隨著制造工藝的改善，電子標(biāo)簽必將更加適合我們的需求，走進(jìn)我們生活的角角落落，走進(jìn)千家萬戶！ 

名詞解釋： 

INLAY——在1997～1998年之間非接觸卡由海外引進(jìn)我國，并開始在國內(nèi)制造。其中的核心是IC芯片封裝成“模塊”后，由銅線繞制成天線再與模塊導(dǎo)通腳連結(jié)成一個(gè)閉合電路，并且嵌入在PVC材料中，這個(gè)由模塊、銅線完成的閉合電路（應(yīng)對(duì)于13.56MHZ ISO14443）商品名稱為：INLAY，用它主要是制成PVC卡片。 

Transponder——1999～2001年之間電子標(biāo)簽開始在中國宣傳，它的未經(jīng)封裝成模塊的IC芯片，經(jīng)“倒貼片”（臺(tái)灣稱“覆晶”）技術(shù)與腐蝕或印刷的天線連結(jié)后形成一個(gè)應(yīng)答器（Transponder音譯“傳輸邦”），對(duì)應(yīng)于ISO15693，適用于UHF頻段和ISO18000－6標(biāo)準(zhǔn)以及采用柔性線路的產(chǎn)品。 

把“INLAY”和“傳輸邦”相混淆的大有人在。然而，對(duì)于我們這些又制作“INLAY”，又制作“傳輸邦”兩種產(chǎn)品的企業(yè)而言，則不能將二者混為一談。 所以，規(guī)范術(shù)語也應(yīng)該成為標(biāo)準(zhǔn)化的重要課題。