CN107633288A - 一种抗金属标签及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗金属标签及其制造方法，抗金属标签包含天线体和选择性贴装连接在天线体上表面的塑封体，天线体包含基材、设置在基材上表面的天线辐射面、设置在基材下表面的天线接地面、设置在基材上表面的凹槽，塑封体设置在凹槽上，该塑封体包含引线框架、若干连接引线框架的管脚，以及连接管脚的标签芯片，标签芯片的正极通过引线连接一个管脚，标签芯片的负极通过引线连接另一个管脚，塑封体上连接标签芯片的管脚和天线辐射面通过表面贴装方式进行连接，塑封体上未连接标签芯片的管脚不做任何连接。本发明提高了防拆性能，具有良好的可靠性，可适用于恶劣环境，安装后外观平整，可满足刻字或印刷需求，适合大规模量产，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗金属标签及其制造方法。
背景技术
抗金属标签一般是芯片通过环氧树脂贴片胶粘贴于基板上，然后将超高频芯片正负极通过焊线方式和天线辐射面连接，最后用黑胶将芯片包封。这种结构的可靠性较差，长期恶劣环境工作容易发生PCB和焊线断裂导致功能失效，而且容易将完整的标签拆下，且加工产能较低，成本较高。
为了改善防拆性能，申请号为201110152675.4的中国专利公开了一种具有防拆功能的超高频抗金属电子标签结构，提出将带有通透矩形的主基板上通过子基板连接芯片，通过此方式实现防拆性能。该方案确实具有防拆性能，但是此种方法抗金属标签外观无法保持完整性，用子基板的方式连接成本较高，不易实现自动化大批量生产，如果要求可靠性好的子基板封装成本会较高，而且标签表面因为有矩形通透槽而无法满足一些特定场合的要求。
发明内容
本发明提供一种抗金属标签及其制造方法，提高了防拆性能，具有良好的可靠性，可适用于恶劣环境，安装后外观平整，可满足刻字或印刷需求，适合大规模量产，生产成本低。
为了达到上述目的，本发明提供一种抗金属标签，包含：天线体和选择性贴装连接在天线体上表面的塑封体；
所述的天线体包含：基材、设置在基材上表面的天线辐射面、设置在基材下表面的天线接地面、设置在基材上表面的凹槽；
所述的塑封体设置在凹槽上，该塑封体包含：引线框架、若干连接引线框架的管脚，以及连接管脚的标签芯片，标签芯片的正极通过引线连接一个管脚，标签芯片的负极通过引线连接另一个管脚；
所述的凹槽的深度小于基材的厚度，凹槽的形状不限定，可为任意形状，凹槽的尺寸保证塑封体既不会掉入凹槽又不会将凹槽完全遮挡；
所述的选择性贴装连接是指：塑封体上连接标签芯片的管脚和天线辐射面通过表面贴装方式进行连接，塑封体上未连接标签芯片的管脚不做任何连接。
所述的基材为陶瓷或PCB材质，所述的天线辐射面为金属材质，所述的天线接地面为金属材质。
在基材内部设置若干贯通天线辐射面和天线接地面的导通孔，以连接天线辐射面和天线接地面，或者，设置若干馈线连接天线辐射面和天线接地面。
所述的天线辐射面和天线接地面上分别设置阻焊层。
所述的抗金属标签还包含包封层，其完全填充凹槽并完全包覆整个塑封体。
如果基材采用PCB材质，则阻焊层采用高分子材料。
本发明提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽的天线体；
步骤S2、将标签芯片的正极通过引线连接一个管脚，负极通过引线连接另一个管脚，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体；
步骤S3、将塑封体放置在天线体上凹槽上方的位置，将塑封体上连接标签芯片的管脚和天线辐射面通过表面贴装方式进行贴装连接，形成抗金属标签；
步骤S4、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有塑封体的一面粘结到物体表面；
注塑体完全填充凹槽并完全包覆整个塑封体。
本发明还提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽的天线体；
步骤S2、将标签芯片的正极通过引线连接一个管脚，负极通过引线连接另一个管脚，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体；
步骤S3、将塑封体放置在天线体上凹槽上方的位置，将塑封体上连接标签芯片的管脚和天线辐射面通过表面贴装方式进行贴装连接；
步骤S4、采用液体包封材料完全填充凹槽并完全包覆整个塑封体，待包封材料固化后形成包封层，获得完整的抗金属标签；
步骤S5、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有包封层的一面粘结到物体表面。
本发明还提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽的天线体；
步骤S2、将标签芯片的正极通过引线连接一个管脚，负极通过引线连接另一个管脚，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体；
步骤S3、将塑封体放置在天线体上凹槽上方的位置，将塑封体上连接标签芯片的管脚和天线辐射面通过表面贴装方式进行贴装连接；
步骤S4、采用液体包封材料完全填充凹槽并完全包覆整个塑封体，将抗金属标签设置有塑封体的一面粘结到物体表面，待包封材料固化后形成包封层，将抗金属标签和物体紧密连接。
本发明提高了防拆性能，具有良好的可靠性，可适用于恶劣环境，安装后外观平整，可满足刻字或印刷需求，适合大规模量产，生产成本低。
附图说明
图1是本发明提供的一种抗金属标签的剖视图。
图2是本发明提供的一种抗金属标签的俯视图。
图3是本发明提供的一种抗金属标签中封装体的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1和图2所示，本发明提供一种抗金属标签，包含：天线体1和贴装连接在天线体1上表面的塑封体2。
所述的天线体1包含：基材101、设置在基材101上表面的天线辐射面102、设置在基材101下表面的天线接地面103、设置在基材101上表面的凹槽104；本实施例中，所述的基材101为陶瓷或PCB材质，所述的天线辐射面102为金属材质，所述的天线接地面103为金属材质。
如图1和图2所示，在一个实施例中，可以在基材101内部设置若干贯通天线辐射面102和天线接地面103的导通孔105，以连接天线辐射面102和天线接地面103；在另一个实施例中，可以设置若干馈线（图中未显示）连接天线辐射面102和天线接地面103。
在另一个实施例中，所述的天线辐射面102和天线接地面103上可分别设置阻焊层（图中未显示）。
在另一个实施例中，如果基材101采用PCB材质，则阻焊层采用高分子材料。
所述的凹槽104的深度小于基材的厚度，凹槽104的形状不限定，可为任意形状，凹槽104的尺寸保证塑封体2既不会掉入凹槽104又不会将凹槽104完全遮挡。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，所述的凹槽104的形状为矩形，矩形短边的长度小于塑封体2的尺寸，保证了塑封体2不会掉入凹槽，矩形长边的长度大于塑封体2的尺寸，保证了凹槽没有被塑封体2完全遮挡住；本发明的其他实施例中，所述的凹槽104还可以采用其他形状，例如：椭圆型、三角形等。
如图3所示，所述的塑封体2包含：引线框架201、若干连接引线框架201的管脚202，以及通过引线203连接管脚202的标签芯片3。
所述的标签芯片3的正极和负极分别通过引线203连接到引线框架201上的一个管脚202；标签芯片3的正极和负极上分别具有芯片焊盘301，引线框架201的管脚202分别连接引线框架焊盘204，引线203的一端与芯片焊盘301连接，另一端与引线框架焊盘204连接；本实施例中，所述的引线203采用金线或者其他材质引线。
如图1和图2所示，所述的塑封体2设置在凹槽104上，连接标签芯片3的管脚202和天线辐射面102贴装连接，未连接标签芯片3的管脚202不和天线辐射面102贴装连接；天线辐射面102上具有焊盘（图中未示出），塑封体2上连接标签芯片3的管脚202贴装连接到天线辐射面102上的焊盘。
在本发明的一个实施例中，所述的塑封体2采用TSOT23-3封装形式，该TSOT23-3封装形式具有3个管脚202，其中两个管脚202分别连接标签芯片3的正负极，这两个管脚202贴装连接天线体的天线辐射面102，剩余1个管脚不进行任何连接；在本发明的另一个实施例中，所述的塑封体2还可以采用FBGA颗粒封装形式或WLCSP晶圆级芯片尺寸封装形式。
本发明的一个实施例中，所述的标签芯片3采用超高频芯片。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，所述的抗金属标签还包含包封层4，其完全填充凹槽104并完全包覆整个塑封体2，所述的包封层4采用黑胶或其余类型的包封材料。
本发明还提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽104的天线体1；
所述的天线体1包含：基材101、设置在基材101上表面的天线辐射面102、设置在基材101下表面的天线接地面103、设置在基材101上表面的凹槽104；所述的凹槽104的深度小于基材的厚度，凹槽104的尺寸保证塑封体2既不会掉入凹槽104又不会将凹槽104完全遮挡；
步骤S2、将标签芯片3的正极和负极分别通过引线203连接到引线框架201上的一个管脚202，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体2；
步骤S3、将塑封体2放置在天线体1上凹槽104上方的位置，将塑封体2上连接标签芯片3的管脚202和天线辐射面102通过表面贴装方式进行贴装连接，形成抗金属标签；
步骤S4、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有塑封体2的一面粘结到物体表面；
注塑体完全填充凹槽104并完全包覆整个塑封体2；
所述的物体为实际应用的电表、互感器或者其他有一体注塑工艺的产品。
如果注塑过程的温度高于连接点的锡膏融化温度，本发明还提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽104的天线体1；
所述的天线体1包含：基材101、设置在基材101上表面的天线辐射面102、设置在基材101下表面的天线接地面103、设置在基材101上表面的凹槽104；所述的凹槽104的深度小于基材的厚度，凹槽104的尺寸保证塑封体2既不会掉入凹槽104又不会将凹槽104完全遮挡；
步骤S2、将标签芯片3的正极和负极分别通过引线203连接到引线框架201上的一个管脚202，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体2；
步骤S3、将塑封体2放置在天线体1上凹槽104上方的位置，将塑封体2上连接标签芯片3的管脚202和天线辐射面102通过表面贴装方式进行贴装连接；
步骤S4、采用液体包封材料完全填充凹槽104并完全包覆整个塑封体2，待包封材料固化后形成包封层4，获得完整的抗金属标签；
步骤S5、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有包封层4的一面粘结到物体表面；
所述的物体为实际应用的电表、互感器或者其他有一体注塑工艺的产品。
本发明还提供一种抗金属标签的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽104的天线体1；
所述的天线体1包含：基材101、设置在基材101上表面的天线辐射面102、设置在基材101下表面的天线接地面103、设置在基材101上表面的凹槽104；所述的凹槽104的深度小于基材的厚度，凹槽104的尺寸保证塑封体2既不会掉入凹槽104又不会将凹槽104完全遮挡；
步骤S2、将标签芯片3的正极和负极分别通过引线203连接到引线框架201上的一个管脚202，采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体2；
步骤S3、将塑封体2放置在天线体1上凹槽104上方的位置，将塑封体2上连接标签芯片3的管脚202和天线辐射面102通过表面贴装方式进行贴装连接；
步骤S4、采用液体包封材料完全填充凹槽104并完全包覆整个塑封体2，将抗金属标签设置有塑封体2的一面粘结到物体表面，待包封材料固化后形成包封层4，将抗金属标签和物体紧密连接；
所述的物体为实际应用的电表、互感器或者其他有一体注塑工艺的产品。
通过包封材料或者塑封体将抗金属标签粘结到物体上之后，如果强行拆除标签，塑封体和天线体的连接管脚会断裂，使抗金属标签的结构遭到破坏。
本发明具有以下优点：
1、采用塑封形式封装标签芯片，并采用表面贴装方式连接塑封体和天线体，提高了标签的可靠性，尤其提高了高低温冲击以及温度循环性，能适用于极端环境恶劣的应用场合；
2、天线体基材上的凹槽确保了包封层或注塑体可以将塑封体全方位包封，标签被破坏的时候极易将塑封体从天线体上剥离，塑封体的管脚和天线体进行选择性表面贴装，强行拆除标签时塑封体和天线体的连接管脚会断裂，提高了防拆性能；
3、抗金属标签上天线接地面一侧的表面是完整的平面，可进行印刷或者刻字等工艺；
4、适合大规模量产，生产成本低。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种抗金属标签，其特征在于，包含：天线体（1）和选择性贴装连接在天线体（1）上表面的塑封体（2）；
所述的天线体（1）包含：基材（101）、设置在基材（101）上表面的天线辐射面（102）、设置在基材（101）下表面的天线接地面（103）、设置在基材（101）上表面的凹槽（104）；
所述的塑封体（2）设置在凹槽（104）上，该塑封体（2）包含：引线框架（201）、若干连接引线框架（201）的管脚（202），以及连接管脚（202）的标签芯片（3），标签芯片（3）的正极通过引线（203）连接一个管脚（202），标签芯片（3）的负极通过引线（203）连接另一个管脚（202）；
所述的凹槽（104）的深度小于基材的厚度，凹槽（104）的形状不限定，可为任意形状，凹槽（104）的尺寸保证塑封体（2）既不会掉入凹槽（104）又不会将凹槽（104）完全遮挡；
所述的选择性贴装连接是指：塑封体（2）上连接标签芯片（3）的管脚（202）和天线辐射面（102）通过表面贴装方式进行连接，塑封体（2）上未连接标签芯片（3）的管脚（202）不做任何连接。
2.如权利要求1所述的抗金属标签，其特征在于，所述的基材（101）为陶瓷或PCB材质，所述的天线辐射面（102）为金属材质，所述的天线接地面（103）为金属材质。
3.如权利要求2所述的抗金属标签，其特征在于，在基材（101）内部设置若干贯通天线辐射面（102）和天线接地面（103）的导通孔（105），以连接天线辐射面（102）和天线接地面（103），或者，设置若干馈线连接天线辐射面（102）和天线接地面（103）。
4.如权利要求3所述的抗金属标签，其特征在于，所述的天线辐射面（102）和天线接地面（103）上分别设置阻焊层。
5.如权利要求4所述的抗金属标签，其特征在于，如果基材（101）采用PCB材质，则阻焊层采用高分子材料。
6.如权利要求3所述的抗金属标签，其特征在于，所述的抗金属标签还包含包封层（4），其完全填充凹槽（104）并完全包覆整个塑封体（2）。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的抗金属标签的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽（104）的天线体（1）；
步骤S2、将标签芯片（3）的正极通过引线（203）连接一个管脚（202），负极通过引线（203）连接另一个管脚（202），采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体（2）；
步骤S3、将塑封体（2）放置在天线体（1）上凹槽（104）上方的位置，将塑封体（2）上连接标签芯片（3）的管脚（202）和天线辐射面（102）通过表面贴装方式进行贴装连接，形成抗金属标签；
步骤S4、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有塑封体（2）的一面粘结到物体表面；
注塑体完全填充凹槽（104）并完全包覆整个塑封体（2）。
8.一种如权利要求1-6中任意一项所述的抗金属标签的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽（104）的天线体（1）；
步骤S2、将标签芯片（3）的正极通过引线（203）连接一个管脚（202），负极通过引线（203）连接另一个管脚（202），采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体（2）；
步骤S3、将塑封体（2）放置在天线体（1）上凹槽（104）上方的位置，将塑封体（2）上连接标签芯片（3）的管脚（202）和天线辐射面（102）通过表面贴装方式进行贴装连接；
步骤S4、采用液体包封材料完全填充凹槽（104）并完全包覆整个塑封体（2），待包封材料固化后形成包封层（4），获得完整的抗金属标签；
步骤S5、通过一体注塑方式将抗金属标签设置有包封层（4）的一面粘结到物体表面。
9.一种如权利要求1-6中任意一项所述的抗金属标签的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤S1、制备具有凹槽（104）的天线体（1）；
步骤S2、将标签芯片（3）的正极通过引线（203）连接一个管脚（202），负极通过引线（203）连接另一个管脚（202），采用塑封方式制备得到管脚外露的塑封体（2）；
步骤S3、将塑封体（2）放置在天线体（1）上凹槽（104）上方的位置，将塑封体（2）上连接标签芯片（3）的管脚（202）和天线辐射面（102）通过表面贴装方式进行贴装连接；
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