[go: up one dir, main page]

TWI836460B - 無線射頻識別裝置 - Google Patents

無線射頻識別裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI836460B
TWI836460B TW111121030A TW111121030A TWI836460B TW I836460 B TWI836460 B TW I836460B TW 111121030 A TW111121030 A TW 111121030A TW 111121030 A TW111121030 A TW 111121030A TW I836460 B TWI836460 B TW I836460B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal layer
radio frequency
frequency identification
substrate
layer
Prior art date
Application number
TW111121030A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202349788A (zh
Inventor
梁凱鈞
Original Assignee
韋僑科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 韋僑科技股份有限公司 filed Critical 韋僑科技股份有限公司
Priority to TW111121030A priority Critical patent/TWI836460B/zh
Priority to US18/175,932 priority patent/US11995495B2/en
Priority to EP23162465.1A priority patent/EP4290684A1/en
Publication of TW202349788A publication Critical patent/TW202349788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI836460B publication Critical patent/TWI836460B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07722—Physical layout of the record carrier the record carrier being multilayered, e.g. laminated sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Structure Of Receivers (AREA)

Abstract

本發明提供一種無線射頻識別裝置，用以設置於一物件表面上，該無線射頻識別裝置包括有一基板、一第一金屬層以及一第二金屬層。該基板，具有一第一表面以及與該第一表面相對應的一第二表面。該第一金屬層，具有一第一連接表面，該第一連接表面上形成有一第一黏著層，用以將該第一金屬層連接於該第一表面上，該第一金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件，該第一金屬層之長度大於該基板之長度，使得該第一金屬層相對於該基板側邊突伸有一第一延伸金屬層。該第二金屬層，具有一第二連接表面，該第二連接表面上具有一第二黏著層，用以將該第二金屬層連接於該第二表面上。其中，該第一延伸金屬層藉由該第一黏著層連接於該物件表面且與該第二金屬層相連接，使得該第一與第二金屬層相互絕緣。

Description

無線射頻識別裝置
本發明為一種天線結構設計，特別是指一種用於金屬環境之無線射頻識別裝置。
習用技術中，當RFID運用在超高頻(UHF)頻段時，由於其電磁散射耦合(electromagnetic scattering and coupling)的特性，對於金屬和液體的環境較為敏感，如果沒有適當的設計，可能導致無法運作的問題。
探究其原因，根據電磁波理論，當均勻電磁波(uniform electromagnetic wave)斜向入射平坦的良導體(good conductor)所構成的天線時，由於良導體內部將無電磁波存在，因此在良導體表面會發生反射的現象。另一方面，由於貼附有天線的金屬物品也會造成電磁波反射現象，因此也可能造成入射與反射電磁波之間相位變化而形成破壞性干涉。
除上述之原因之外，再由電流映像定理得知，當偶極天線(Dipole Antenna)放置於金屬物品上方時，例如：金屬表面上方，也會造成金屬物品的背面感應出反向電流，進而抵銷電磁波，故可以推論出標籤易受到金屬的影響，而無法有效運用在金屬上。
請參閱圖1A至圖1C所示，該圖為習用之應用於金屬表面的UHF頻 段的天線結構與天線裝置示意圖。圖1A的天線結構1a包括有兩金屬層10a與10b，分別藉由黏著層11a與11b黏著在非金屬的基材12表面，其中金屬層10a形成於一高分子材料層100上，天線結構1a貼在物件90的表面上，在金屬層10a上電性連接有RFID元件。該物件90可以為金屬物件，或者是非金屬物件。本實施例為金屬物件。圖1B所示的天線結構1b包括有一金屬層10c經由彎折經由黏著層11c黏貼在非金屬基材12的上表面、一側表面與下表面上，形成平面導F型天線(planar inverted-F antenna,PIFA)，金屬層10c與黏著層11c之間具有高分子層100，天線結構1b貼在物件90的表面上。圖1C所示的天線結構1c包括有一金屬層10d經由彎折經由黏著層11d黏貼在非金屬基材12的上表面、兩側表面與下表面上，形成包覆在非金屬基材12四周面的UHF天線，金屬層10d與黏著層11d之間具有高分子層100，天線結構1c貼在金屬物件90的表面上。
圖1A所示的UHF頻段的天線結構1a雖然容易製造，容易使用捲對捲製程，不過會有讀取效果不佳的問題產生。此外，在圖1B與圖1C所示的UHF天線結構1b~1c，相對於圖1A所示的天線結構1a具有讀距佳的優點，不過在製程尚需額外的工序(人工或機台)去進行折疊金屬層形成三面包覆或四面包覆的動作，亦或者需要上下導通機構(via)才能完成天線連接。
綜合上述，需要一種無線射頻識別裝置來解決習用技術之問題。
本發明提供一種無線射頻識別裝置，其係在基板的上下兩表面上具有黏接區(Adhesive)與第一金屬層和第二金屬層，黏接區(Adhesive)之用處， 一方面用來黏接和間隔出第一和第二金屬層，另一方面則為在基板側邊的第一金屬層和第二金屬層互相黏接卻不互相導通。藉由上述的結構不但可以達到應用在金屬環境的效果且具有良好讀取距離的效果，而且在製造上相對於習用技術有製程簡單，容易製造的優點，解決了習用技術，例如圖1B與圖1C需要折疊金屬層形成三面包覆或四面包覆等複雜且繁瑣的製造問題。
本發明提供一種無線射頻識別裝置，該天線結構之設計以第一金屬層平整黏貼在基板之一表面並使該第一金屬層形成相對於基板中心左右不對稱的結構，亦即有一部分的金屬層突伸於基板的邊緣，突伸的金屬層透過膠材黏接在基板底面的第二金屬層上，因不須將上下導體形成導通，使得本發明之無線射頻識別裝置具有容易實現量產的優點。
在一實施例中，本發明提供一種無線射頻識別裝置，用以設置於一物件表面上，該無線射頻識別裝置包括有一基板、一第一金屬層以及一第二金屬層。該基板，具有一第一表面以及與該第一表面相對應的一第二表面。該第一金屬層，具有一第一連接表面，該第一連接表面上形成有一第一黏著層，用以將該第一金屬層連接於該第一表面上，該第一金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件，該第一金屬層之長度大於該基板之長度，使得該第一金屬層相對於該基板側邊突伸有一第一延伸金屬層。該第二金屬層，具有一第二連接表面，該第二連接表面上具有一第二黏著層，用以將該第二金屬層連接於該第二表面上。其中，該第一延伸金屬層藉由該第一黏著層黏接於該物件表面且與該第二金屬層相連接。
2、2a~2h:無線射頻裝置
20:基板
200:第一表面
201:第二表面
202:第一側面
203:第二側面
21:第一金屬層
210:第一連接表面
211:鏤空區域
212:第一連接導體
213:第二連接導體
214、214a:第一延伸金屬層
2140:鏤空區域
2141:鏤空區域
2142:彎折導線
22:第二金屬層
220:第二連接表面
221、221a:第二延伸金屬層
23a:第一黏著層
23b:第二黏著層
23c~23e:離形紙層
24:無線射頻識別元件
25、25a~25b:高分子材料層
90:物件
L、L2:長度
S:間隙
CL:中心軸
圖1A至圖1C為習用之應用於金屬表面的UHF頻段的天線結構與天線裝置示意圖。
圖2A為本發明之無線射頻識別裝置之一實施例剖面示意圖。
圖2B為圖2A所示之天線結構俯視示意圖。
圖3為本發明之第一金屬層另一實施例示意圖。
圖4A至圖4C分別為第一延伸金屬層不同的實施例示意圖。
圖5A至圖5G分別為本發明之無線射頻識別裝置不同實施例示意圖。
圖6為本發明之無線射頻識別裝置之一實施例剖面示意圖。
圖7A與圖7B分別為本發明在相同第一與第二金屬層長度下對應不同基板尺寸的讀取距離與頻率示意圖。
圖7C為天線增益對應尺寸比例之關係圖。
圖8A至圖8G為本發明之製造無線射頻識別裝置之一實施例流程示意圖。
在下文將參考隨附圖式，可更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明無線射頻識別裝置，然而，下述實施例並非用以限制本發明。
請參閱圖2A與圖2B所示，其中，圖2A為本發明之無線射頻識別裝置之一實施例剖面示意圖；圖2B為圖2A所示之天線結構俯視示意圖。本實施例中，該無線射頻裝置2包括有一基板20以及天線結構，包括有作為放射導體的一第一金屬層21以及作為接地的一第二金屬層22。該基板20為絕緣材料所構成，在一實施例中，基板20可以為軟性基板，例如：泡棉或者是可撓性塑膠基板。在另一實施例中，基板20可以為硬質基板，例如：硬質的塑膠基板等。該基板20在長度L與寬度W方向具有第一表面200以及第二表面201，其中第一表面200位於基板20的頂面，第二表面201位於基板20的底面。基板20在寬度W方向與高度Z方向上具有第一側面202與第二側面203。在一實施例中，該基板20的厚度介於0.2~5mm之間。
該第一金屬層21，具有一第一連接表面210，該第一連接表面210上形成有一第一黏著層23a，用以將該第一金屬層連21接於該第一表面200上。在一實施例中，該第一金屬層21的長度L介於35~110mm之間。該第一黏著層23a為非導電膠，例如：壓克力膠，但不以此為限制，非導電膠的厚度可為0.02~0.15mm。該第一金屬層21上電性連接有一無線射頻識別元件24。在本實施例中，該第一金屬層21的一側邊往第一金屬層21內形成凹部210，此外，在第一金屬層21內也有一鏤空區域211與該凹部210之間形成了第一連接導體212與第二連接導體213，其係分別代表正負極導體，與該無線射頻識別元件24電性連接。要說明的是，構成該第一與第二連接導體212與213的鏤空區域211與凹部210形狀並無一定限制，因此不以本實施例所示的圖案為限制。例如，如圖3所示，該圖為本發明之第一金屬層另一實施例示意圖。第一金屬層21a具有兩個鏤空區 域211a與211b使得兩個不與外界相連的鏤空區域211a與211b之間具有第一連接導體212與第二連接導體213與該無線射頻識別元件24電性連接。
在本實施例中，該第一金屬層21藉由第一黏著層23a以該基板20在長度L方向的中心軸CL非對稱地連接在該基板20的第一表面200上。更進一步，該第一金屬層21在該基板20的一側，本實施例為第二側面203，突伸有第一延伸金屬層214，而在基板20的另一側，本實施例為第一側面202，第一金屬層21的側邊未超過該第一側面202。在基板20上且與第一表面200相對應的第二表面201上具有該第二金屬層22。在一實施例中，該第一金屬層21和第二金屬層22的長度L介於35~110mm之間，且該第一金屬層21和第二金屬層22具有的長寬比介於1：1~8：1之間。在本實施例中，第二金屬層22具有一第二連接表面220其係透過一第二黏著層23b連接到該基板20的第二表面201上。該第二黏著層23a為非導電膠，非導電膠的厚度可為0.02~0.15mm。本實施例中，該第二金屬層22之長度與寬度與第一金屬層21相同，且該第二金屬層22為實心沒有鏤空區域的金屬層。第一金屬層21與第二金屬層22為金、銀、銅或鋁材料。本實施例中，第一與第二金屬層21為鋁箔。
要說明的是，該第二金屬層22藉由第二黏著層23b以該基板20在長度L方向的中心軸CL非對稱地連接在該基板20的第二表面201上。更進一步，該第二金屬層22在該基板20的一側，本實施例為第二側面203，突伸有第二延伸金屬層221，而在基板20的另一側，本實施例為第一側面202，第二金屬層22的側邊未超過該第一側面202。該第一延伸金屬層214與該第二延伸金屬層221相黏接，本實施例中，該第一延伸金屬層214透過第一黏接層23a連接於該第二延伸 金屬層221，使得第一與第二金屬層21與22相互絕緣。要說明的是，該第一金屬層21與該第二側面203之間具有間隙S。要說明的是，有沒有間隙S並非本發明之限制，其係取決於製程的方式而定。本實施例之天線設計為以該第一金屬層21之一個左右不對稱的第一延伸金屬層214透過治具壓黏接在第二金屬層22的第二延伸金屬層221上，因為不須將上下導體導通，且不需要如同PIFA天線一樣需要將金屬層彎折，所以在製程容易實施，解決習用技術不容易量產的問題。
此外，要說明的是，圖2A與圖2B所示的第一延伸金屬層214為實心的金屬層，沒有形成任何天線圖案，但並不以該態樣為限制。例如圖4A至圖4C所示，該圖分別為第一延伸金屬層不同的實施例示意圖。在圖4A所示的第一金屬層21b中，第一延伸金屬層214a並非實心導體結構，本實施例的第一延伸金屬層214具有L形鏤空區域2140。在圖4B所示的第一金屬層21c中，第一延伸金屬層214b並非實心導體結構，本實施例的第一延伸金屬層214具有矩形鏤空區域2141。在圖4C所示的第一金屬層21d中，第一延伸金屬層214c並非實心導體結構，本實施例的第一延伸金屬層214c係由具有複數個彎折導線2142所構成的結構。
請參閱圖5A至圖5D所示，該圖分別為本發明之無線射頻識別裝置不同實施例示意圖。在圖5A所示的無線射頻識別裝置2a，基本上與圖2A相似，差異的是，本實施例中，第一金屬層21形成於一高分子材料層25上，然後在藉由第一黏著層23a黏貼在基板20的第一表面200上。該高分子材料層25可以為PET高分子材料或者是PI高分子材料所構成，但不以此為限制。圖5B的無線射頻識別裝置2b的實施例基本上與圖5A相似，差異的是，本實施例中是將圖5A所 示的第一金屬層21與高分子材料層25倒過來黏貼在第一黏著層23a上，使得射頻識別元件24位於該第一金屬層21與第一黏著層23a之間。在圖5C所示的無線射頻識別裝置2c中，基本上與圖2A相似，差異的是，本實施例中的第二黏著層23a延伸到第二延伸金屬層221上，當第一金屬層21與第二金屬層22相連時，第一黏著層23a與第二黏著層23b相互黏接，使得第一金屬層21與第二金屬層22相互絕緣的連接在一起。而圖5D所示的無線射頻識別裝置2d基本上係將圖5A所示的無線射頻識別裝置2a的第二黏著層23b延伸至第二延伸金屬層221而與第一黏著層23a與第二黏著層23b相互黏接。
請參閱圖5E所示，本實施例中的無線射頻識別裝置2e，設置在物件90的表面，該物件為金屬物件，該第一延伸金屬層214藉由黏著材料與物件90表面相連接，使得第一與第二金屬層21與22相互絕緣。在本實施例中，而該第二金屬層22並沒有前述第二延伸金屬層，因此第一金屬層21的第一延伸金屬層214並沒有與第二金屬層22連接在一起，而是藉由第一黏著層23a與物件90的表面連接在一起。在另一實施例中，如圖5F所示之無線射頻識別裝置2f，第一金屬層21係形成於高分子材料層25a上，高分子材料層25a則藉由第一黏著層23a連接在基板20上。而第二金屬層22的一表面藉由第二黏著層23b連接在基板20的表面，而第二金屬層22的另一表面則連接在高分子材料層25b。第一金屬層21藉由第一黏著層23a與第二金屬層22的第二黏著層23b連接，使得第一金屬層21與第二金屬層22絕緣地黏接在一起。
請參閱圖5G所示，本實施例中，基本上與圖5D相類似，差異的是本實施例的無線射頻識別裝置2g中，第一延伸金屬層214上並沒有黏著層材料， 也就是說，第一黏著層23a只在基板20的第一表面200上，而第一延伸金屬層214則透過高分子材料層25直接絕緣地黏接在第二黏著層23b上。同樣的精神，圖5C的無線射頻識別裝置2c中，也可以改成第一延伸金屬層23a上沒有第一黏著層23a，而是第一延伸金屬層214直接黏接在第二黏著層23b上，亦可以達到第一與第二金屬層絕緣連接的效果。請參閱圖6所示，本實施例中的無線射頻識別裝置2h，與前述的圖5C類似，差異的是，本實施的第一金屬層21在基板20的兩側分別具有第一延伸金屬層214與214a，而第二金屬層22在基板20的兩側分別具有第二延伸金屬221與221a，第一延伸金屬層214、214a與第二延伸金屬層221與221a藉由第一黏著層23a與第二黏著層23b黏接在一起。
接下來說明本發明之功效。請參閱圖7A與圖7B所示，該圖分別為本發明在相同第一與第二金屬層長度下對應不同基板尺寸的讀取距離與頻率示意圖。本實施例中，以圖2A所示的結構來進行說明。其中，第一金屬層21與第二金屬層22的長度(L+L2)固定為75mm，而基板20長度L，本實施例基板為厚度1.05mm之泡棉，泡棉則有不同的長度進行參數討論，分別為如圖7A所示的75mm、70mm與65mm以及如圖7B所示的60mm、50mm與40mm。當第一金屬層21與第二金屬層22整體長度(L+L2)為75mm時，基板20的長度(L)為75mm時，無線射頻裝置2貼附於金屬物件表面時的量測讀距僅2米，模擬的天線增益為-10.5dBi，其天線增益不佳原因為基板間會產生一個巨大的並聯電容導致能量無法有效輻射出來。由下表理論傳播距離公式得知，天線增益差讀距表現就會差，故此堆疊結構易受到金屬影響進而讀距無法有效提升。
Figure 111121030-A0305-02-0012-3
當基板長度L為70mm(第一延伸金屬層214的長度L2為5mm連接第二金屬層22的第二延伸金屬層221)，已知前述基板長度等於當第一金屬層21與第二金屬層22整體長度(L+L2)時，於基板間會產生一個巨大的並聯電容導致能量無法有效輻射出來，因此，基板尺寸縮小，使得第一延伸金屬層214和第二延伸金屬層221相互黏接形成一個串聯電容會使天線總體電容效應降低，能量即可有效輻射出來(亦為天線增益提升)，模擬天線增益由-10.5dBi增加至-5.2dBi，天線增益提升進而提升讀取距離，無線射頻裝置2貼附於金屬物件表面之讀取距離為4.5米。當基板長度L為65mm(第一延伸金屬層214的長度L2為10mm連接第二金屬層22的第一延伸金屬層221)，模擬天線增益為-3.6dBi，由模擬結果得知此架構天線增益最佳，無線射頻裝置2貼附於金屬物件表面之讀取距離為6米。當基板長度L為60mm(第一延伸金屬層214的長度L2為15mm連接第二金屬層22的第一延伸金屬層221)，模擬天線增益為-5.1dBi，無線射頻裝置2貼附於金屬物件表面之讀取距離為4.5米。當基板長度L為40以及50mm(第一延伸金屬層214的長度L2為35以及25mm連接第二金屬層22的第二延伸金屬層221)，因第一金 屬層21與待測物金屬板隔離的面積大幅縮小，亦即第一延伸金屬層214面積相對增加，導致第一金屬層21受待測物金屬板干擾增加，故讀距大幅衰退。綜合上述的數據，圖7C為天線增益對應尺寸比例關係圖，圖表中y為第一與第二金屬層21與22整體長度(本實施例長度固定為75mm)，x為基板20長度，當第一與第二金屬層21與22整體長度與基板20的長度差(第一與第二延伸金屬層214與221)L2為5~15mm，即為尺寸比例在0.8~0.933之間可有較佳的天線增益，較佳的天線增益可以有效地提升讀取距離。
接下來說明本發明之無線射頻識別裝置之製造方法，其主要是首先於一基板上形成一天線結構，該天線結構包括有一第一金屬層以及一第二金屬層，其中該第一金屬層與該第二金屬層之長度大於該基板之長度，使得該第一金屬層相對於該基板的側邊具有一第一延伸金屬層，該第二金屬層相對於該基板的側邊具有一第二延伸金屬層。然後，再使該第一延伸金屬層與該第二延伸金屬層絕緣地黏接在一起。要在基板上形成前述天線結構的方式有很多種，以下以製造圖6所示的無線射頻識別裝置來做說明。
請參閱圖8A至圖8G所示，該圖為本發明之製造無線射頻識別裝置之一實施例流程示意圖。本實施例中，首先如圖8A所示，提供基板20與第二金屬層22。在本步驟中，基板20的厚度可以為0.2~5mm，其第二表面201具有第二黏著層23b，以及離形紙層23c。基板20的長度L，在本實施例中為65mm。要說明的是，基板20的長度L係根據使用者應用之需求而定，但不以此為限制。第二金屬層22形成於高分子材料層25，高分子材料層25作為支撐第二金屬層22的基材，其係可以為PI與PET材料所構成。
接下來，如圖8B所示，將基板20的離形紙層23c撕開，將形成在基板20上的第二黏著層23b與第二金屬層22黏接。本實施例中，基板20黏著於第二金屬層22上，且基板20的中心軸與第二金屬層22的中心軸相對應，使得第二金屬層22在基板20的側面202與203形成第二延伸金屬層221、221a。本實施例中，第二金屬層22的長度75~90mm，要說明的是，第二金屬層22的長度係根據使用者使用之需求而定，並不以本實施例之長度為限制。
請參閱圖8C所示，將基板20黏接到第二金屬層22黏接之後，再提供另一具有離形紙層23c與23d的第一黏著層23a。之後，如圖8D所示，將圖8C黏著於第一黏著層23a上的離形紙層23d撕開以露出第一黏著層23a，並將該第一黏著層23a黏接在基板20的第一表面200上。本實施例中，基板20的中心軸與第一黏著層23a的中心軸相對應，使得第一黏著層23a在基板20的側面202與203形成延伸黏著層。接下來圖8D的離形紙層23c撕開，然後將形成有第一金屬層21的高分子材料層25黏接在第一黏著層23a，以形成如圖8E的結構。本實施例中，第一金屬層21黏著於基板20上，且第一金屬層21的中心軸與基板20的中心軸相對應，使得第一金屬層21在基板20的側面202與203形成第一延伸金屬層214、214a，與第二延伸金屬層221、221a相互對應。本實施例中，第一金屬層21的長度75~90mm，要說明的是，第一金屬層21的長度係根據使用者使用之需求而定，並不以本實施例之長度為限制。
接下來，如圖8F所示，將圖8E的結構黏接在第三黏著層23d上。在本實施例中，圖8E的高分子材料層25黏接在第三黏著層23d上。第三黏著層23的另一側具有離形紙層23e，以形成如圖8F的結構。接下來，如圖8G所示，利 用加壓手段將第一延伸金屬層214與214a施壓，使得第一延伸金屬層214與214a與第二黏接金屬層221與221a黏接在一起。要說明的是，由於第一延伸金屬層214與214a藉由第一黏著層23a黏接在第二延伸金屬層221與221a上，由於第一黏著層23a與高分子材料層25為非導體的高分子材料所構成，使得第一與二金屬層21與22藉由第一黏著層相互絕緣的黏接一起後透過開立刀模成型所需天線尺寸。要說明的是，前述以圖6所示的基板兩側都有延伸金屬層的結構來說明製造方法，而其他如圖2A~圖5G所示的無線射頻識別裝置雖然沒有舉出製造方法實施例，但因為這些無線射頻識別裝置都是屬於基板單側具有延伸金屬層的結構，所以其製造方法可以根據前述所舉實施例的精神來實施。
綜合上述，本發明的無線射頻識別裝置，係在基板的上下兩表面上具有黏接區(Adhesive)與第一金屬層和第二金屬層，黏接區(Adhesive)之用處，一方面用來黏接和間隔出第一和第二金屬層，另一方面則為在基板側邊的第一金屬層和第二金屬層互相黏接卻不相互導通。藉由上述的結構不但可以達到應用在金屬環境的效果且具有良好讀取距離的效果，而且在製造上相對於習用技術有製程簡單，容易製造的優點，解決了習用技術需要折疊金屬層形成三面包覆或四面包覆等複雜且繁瑣的製造問題。
以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
2:無線射頻裝置
20:基板
200:第一表面
201:第二表面
202:第一側面
203:第二側面
21:第一金屬層
210:第一連接表面
214:第一延伸金屬層
22:第二金屬層
220:第二連接表面
221:第二延伸金屬層
23a:第一黏著層
23b:第二黏著層
24:無線射頻識別元件
L、L2:長度
S:間隙
CL:中心軸

Claims (16)

  1. 一種無線射頻識別裝置，用以設置於一物件表面上，該無線射頻識別裝置包括有：
    一基板，具有一第一表面以及與該第一表面相對應的一第二表面；以及一天線結構，其係更具有：
    一第一金屬層，具有一第一連接表面，該第一連接表面上形成有一第一黏著層，用以將該第一金屬層連接於該第一表面上，該第一金屬層上電性連接有一無線射頻識別元件，該第一金屬層之長度大於該基板之長度，使得該第一金屬層相對於該基板之至少一側邊突伸有一第一延伸金屬層；以及
    一第二金屬層，其係藉由一第二黏著層，連接於該第二表面上；
    其中，該第一延伸金屬層藉由一黏著材料與該物件表面或與該第二金屬層相連接，使得該第一與第二金屬層相互絕緣。
  2. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一延伸金屬層位於該基板之長度延伸方向的一側或相對應的兩側。
  3. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一金屬層形成於一高分子材料層上，該高分子材料層介於該第一金屬層與該第一黏著層之間。
  4. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第二金屬層的長度大於或等於該基板的長度。
  5. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該基板為軟性基板或者是硬質基板。
  6. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其係更包括有一高分子材料層與該第一金屬層連接使得該第一金屬層介於該高分子材料層與該第一黏著層之間，其中該無線射頻識別元件設置於該第一黏著層與該第一金屬層之間。
  7. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一金屬層更具有一第一連接導體以及一第二連接導體，其係分別與該無線射頻識別元件電性連接。
  8. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一延伸金屬層上更形成有一導體結構，其中該導體結構為全實心導體結構、具有鏤空區域的導體結構、具有迴圈結構的導體結構或具有複數個彎折結構的導體結構。
  9. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第二金屬層更具有一第二延伸金屬層，其係位於該基板之長度方向的一側或相對應的兩側。
  10. 如請求項9所述之無線射頻識別裝置，其中該第二延伸金屬層的長度介於5~15mm之間。
  11. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一金屬層和第二金屬層的長度為35~110mm之間。
  12. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第二金屬層更與一高分子材料層連接。
  13. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一延伸金屬層黏貼至第二金屬層的長度介於5~15mm之間。
  14. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該基板的厚度介於0.2~5mm之間。
  15. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該第一金屬層和第二金屬層具有的長寬比介於1：1~8：1之間。
  16. 如請求項1所述之無線射頻識別裝置，其中該黏著材料為該第一黏著層、該第二黏著層或該第一黏著層與該第二黏著層的組合，黏著層為非導電膠，非導電膠之厚度可為0.02~0.15mm。
TW111121030A 2022-06-07 2022-06-07 無線射頻識別裝置 TWI836460B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111121030A TWI836460B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 無線射頻識別裝置
US18/175,932 US11995495B2 (en) 2022-06-07 2023-02-28 Radio frequency identification device
EP23162465.1A EP4290684A1 (en) 2022-06-07 2023-03-16 Radio frequency identification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111121030A TWI836460B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 無線射頻識別裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202349788A TW202349788A (zh) 2023-12-16
TWI836460B true TWI836460B (zh) 2024-03-21

Family

ID=85703771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111121030A TWI836460B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 無線射頻識別裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11995495B2 (zh)
EP (1) EP4290684A1 (zh)
TW (1) TWI836460B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW504864B (en) * 2000-09-19 2002-10-01 Nanopierce Technologies Inc Method for assembling components and antennae in radio frequency identification devices
TW201101583A (en) * 2009-05-12 2011-01-01 Sony Chem & Inf Device Corp Antenna device
TW201334283A (zh) * 2011-11-29 2013-08-16 Dexerials Corp 天線裝置、通訊裝置
TW202123532A (zh) * 2019-12-12 2021-06-16 友達光電股份有限公司 天線裝置及其製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2169594B1 (en) 2007-07-18 2018-03-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless ic device and method for manufacturing the same
CN102124474A (zh) 2008-09-30 2011-07-13 日油株式会社 Rf标签及其制造方法
JP5687154B2 (ja) 2011-08-11 2015-03-18 株式会社リコー Ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄシステム
US8950683B2 (en) 2011-11-25 2015-02-10 Zhijia Liu Production process of tag antenna
TWI607601B (zh) 2015-02-10 2017-12-01 Phoenix Solution Co Ltd RF tag antenna and its manufacturing method and RF tag
JP2016192761A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 装置及びそれを用いたシステム
US10667397B2 (en) * 2015-12-11 2020-05-26 Thin Film Electronics Asa Electronic device having a plated antenna and/or trace, and methods of making and using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW504864B (en) * 2000-09-19 2002-10-01 Nanopierce Technologies Inc Method for assembling components and antennae in radio frequency identification devices
TW201101583A (en) * 2009-05-12 2011-01-01 Sony Chem & Inf Device Corp Antenna device
TW201334283A (zh) * 2011-11-29 2013-08-16 Dexerials Corp 天線裝置、通訊裝置
TW202123532A (zh) * 2019-12-12 2021-06-16 友達光電股份有限公司 天線裝置及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202349788A (zh) 2023-12-16
US11995495B2 (en) 2024-05-28
US20230394274A1 (en) 2023-12-07
EP4290684A1 (en) 2023-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101617439B (zh) 非对称偶极天线
TWI474560B (zh) 非對稱偶極天線
CN101106215B (zh) 半u型开槽叠层宽频带微带天线
CN109713427B (zh) 一种超薄柔性uhf rfid抗金属标签天线
CN108767446A (zh) 一种低剖面左手平面透镜天线
TW574766B (en) Planar inverted-F antenna and application system thereof
WO2020140368A1 (en) Antenna, smart window, and method of fabricating antenna
CN110828997B (zh) 一种双层介质基板多频高增益微带缝隙天线
TWI763017B (zh) 用於金屬環境之天線結構與裝置
TWI836460B (zh) 無線射頻識別裝置
TWM602290U (zh) 具天線結構的觸控面板
CN103036008B (zh) 非对称偶极天线
CN102456941B (zh) 一种天线结构
CN115882213B (zh) 一种圆柱形双频段天线及电子设备
CN102881996B (zh) 印刷天线
CN101409381A (zh) 无线传输/接收单元与宽频天线及增加天线频宽方法
TWI772996B (zh) 用於金屬環境之天線結構與裝置
TWI493793B (zh) 印刷天線
TWI730603B (zh) 天線結構及其天線裝置
TW494606B (en) Dual-beam microstripe antenna
CN114300831B (zh) 吸顶天线
CN204361265U (zh) 双频天线装置
CN211879609U (zh) 天线结构及终端
JP2008131505A (ja) 高表面インピーダンス構造体、アンテナ装置、及びｒｆｉｄタグ
CN1819332B (zh) 设计用于在小天线中工作的辐射元件