[发明专利]RFID标签及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID标签及其制造方法，更具体地涉及一种包括贴片天线(patch antenna)(平面天线)作为标签天线的RFID标签及其制造方法，该RFID标签即使在应用于诸如导电体、不导电体或包括液体的物体的对象时也能够展示所需的特性。

背景技术

传统上，在配送业、运输业等中，在产品本身或产品包装上印刷或粘贴条形码，然后用条形码读取器读取该条形码的方法已经广泛用作管理个体产品信息的方法。然而，在该条形码处理方法中，在读取条形码时，条形码读取器必须与条形码接触，这使得读取工作比较麻烦。而且，在传统的条形码处理方法中，一个问题是，不可能添加新信息或更新条形码本身的信息。

因此，近来，需要一种用RFID(射频识别)标签代替条形码附着于产品上并利用无线电波(电磁耦合)读取该产品信息而不用接触的方法，并且该方法正在进行实践应用。RFID标签是具有已经添加了无线电信息通信功能的IC卡功能的标签，并具有能够存储信息的非易失性存储器，但是没有电池(电源)。因此，在不接触的情况下从RFID标签存储器读取信息时，标签读取器被构造成利用电磁波向RFID标签供电，并从标签存储器读取信息。对于这种类型的RFID标签，可以大大改进可使用性，并且通过使用诸如验证功能或在读取器与RFID标签之间编码的技术，可以确保良好的安全性。

图38是说明RFID标签的图，其中读取器1从天线2向RFID标签3发射经调制数据的无线电信号(电磁波)。RFID标签3的天线3a将接收到的信号输入至整流电路3b和调制解调电路3c。整流电路3b将无线电信号变换为DC电压，并将该DC电压供应至调制解调电路3c和逻辑电路3d，该电压用作电源。调制解调电路3c对从读取器1发送来的控制数据进行解调，并将结果输入至逻辑电路3d。逻辑电路3d根据控制数据(命令)进行逻辑处理，例如读取存储在内部存储器中的信息并将该信息输入至调制解调电路3c。调制解调电路3c使用从逻辑电路3d输入的信息来调制载波信号，并将该信号作为无线电信号从天线3a发射至读取器1。

已经提出了多种类型的RFID标签。其中一种是通过在由塑料、纸等制成的介电基片上安装IC芯片(LSI)和用于无线电通信的天线图案而构成的RFID标签。当这种类型的RFID标签附着于不导电对象时，获得了期望的性能，例如通信距离等。然而，当这种类型的RFID标签附着于诸如钢的金属时，金属阻碍了用于与RFID标签通信的无线电波，从而会出现问题，例如通信距离减小。

图39是说明出现这种问题的图，其中图39的(A)表示其中具有半波长偶极天线图案的RFID标签附着于不导电对象(图中未示出)，并且通过从读取器/写入器天线发出的无线电波在偶极天线DP中产生IC芯片所需电力(开路V)的情况。而且，电流I在偶极天线中流动使得可以向读取器/写入器天线发射电磁信号。

然而，当具有偶极天线图案的RFID标签附着于金属对象时，金属表面上的电场的切向分量从边界条件变为“0”，并且周围电场变为“0”。因此，不能向RFID标签的IC芯片供应所需电力。而且，不能从标签天线向读取器/写入器天线发射(散射)电磁波。换言之，如图39的(B)所示，在具有偶极天线图案DP的RFID标签附着于金属对象MTL的情况下，当电流I在偶极天线DP中流动时，根据映射原理在金属对象MTL中产生了图像IMG，在图像IMG中电流沿相反方向流动。该图像抵消了由偶极天线电流I产生的电场，从而不能向RFID标签的IC芯片供应所需电力，并且不能从标签天线向读取器/写入器天线发射电磁波。由于上述问题，期望一种具有标签天线的RFID标签，该RFID标签能够发射和接收电磁波而且即使在附着于金属表面时也不会降低天线增益。

如图39的(C)所示，通过增加从金属对象MTL的表面到偶极图案DP的距离D来降低镜像效应是可行的，然而，问题在于RFID标签的厚度增加了。而且，UHF带中的RFID系统与其它频带相比具有通信距离长的优点，然而，用于UHF带的偶极型标签天线的长度通常必须是半波长(大约16cm)。通过将标签天线围绕介电体附着并弯曲可确保该长度并使其更紧凑，然而带宽变窄了。考虑上述问题，期望一种小型紧凑的RFID标签，该RFID标签具有带宽较大的天线，而且即使在该RFID标签制成为小型紧凑时也不会降低天线增益。