射頻標簽背景

無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。

電子標簽是射頻識別系統(tǒng)的數據載體，電子標簽由標簽天線和標簽專用芯片組成。標簽芯片相當于一個具有無線電收發(fā)功能的存儲器，它的性能決定著標簽的數據存儲能力，數據傳輸速率等性能指標。芯片中保存有約定格式的電子數據，它按照接收的信號來操作內部的存儲器，然后將數據以調節(jié)負載的方式反饋給讀寫設備。
 
芯片簡介
根據不同應用的具體需求，可以選擇不同類型的芯片；以采用符合ISO/IEC 15693標準的芯片存儲卡為例，下面對該芯片特點進行簡單介紹。芯片型號：I Code SL2 ICS20，符合ISO/IEC 15693規(guī)范，具有成本低、使用方便、環(huán)保等優(yōu)點。標簽可以應用的場合包括：駕駛執(zhí)照；準考證、畢業(yè)證、成績證明、資質證明；食品、產品的檢疫檢驗證明；食品、藥品的防偽等等。

該芯片能夠提供在同一讀卡器天線的讀取范圍內同時讀取多張標簽的功能，也就是人們常說的“防碰撞（Anticollision）”功能。該防碰撞算法能夠每次選中一張標簽，并保證讀卡器與被選中的標簽能夠正常進行數據傳輸，不會跟同區(qū)域內的其他標簽產生沖突。

另外，具有全球唯一的標識號（UID，全稱為Unique Identifier），標識號不能在使用過程中被更改，這樣就保證了每張標簽的唯一性。

該芯片具有1024bit的存儲容量，可支持信息量較大的重要防偽應用。以防偽電子證書為例，不僅可以存儲證書持有人的姓名、證書編號等一定量的相關信息，還可以存儲進行數字防偽的數據。所謂數字防偽是指用于卡內信息的防偽，是將證書持有人的相關信息數字化后采用密碼技術加密，存入芯片，從而有效起到證書防偽的作用。這種數字防偽的驗證方式是在一般存儲量的芯片上是無法實現(xiàn)的。具體來說，由于存儲容量的限制，一般的芯片只能夠存儲唯一序列號，對這樣的芯片進行防偽驗證其實就是對它的唯一序列號進行驗證。顯然，這種驗證方式的安全程度不如上面提到的防偽技術的安全程度高。

讀卡器在同時讀取多個標簽發(fā)射回來的信息會產生標簽沖突的問題。前面介紹過，每一張標簽都有一個唯一標識符（UID）和一個應用標識（AFI）用來表示卡片的應用種類代碼。讀卡器用這兩個標識符來區(qū)分不同類型的射頻卡，其中AFI可以在發(fā)生碰撞前預區(qū)分不符合使用范圍的射頻卡，以加速碰撞流程的進行。根據ISO/IEC 15693規(guī)定的防碰撞算法，首先由讀卡器發(fā)送邀請指令（Inventory Request）給所有的標簽，命令的作用是通知標簽返回UID，然后，讀卡器按給定算法在規(guī)定的時隙接收回應的UID，以區(qū)分不同的標簽，從而解決碰撞問題。

 
封裝介紹
在一張標簽的生產過程中，需要將芯片放到一個含有天線的軟質塑料薄膜或紙上；我們一般把這張塑料薄膜或者紙叫做Inlay。亞仕同方封裝的Inlay產品主要具備三大特點：紙介質基材、銀漿印刷天線、倒貼裝芯片，下面就從這三方面對封裝方法進行介紹。

 
紙介質基材
以紙介質為基材的Inlay與PVC材質的Inlay相比，最大的優(yōu)點就是能夠更好的與紙質材質結合，不易剝離。到目前為止，PVC材質的Inlay尚不能做到與紙質材質緊密貼合，容易造成Inlay與證件的剝離，這就不能保證標簽的保密性和安全性，而紙質Inlay就不存在這個問題。紙介質基材還具有價格低廉、耐高溫等優(yōu)點。

另外，標簽可采用不干膠形式的封裝，可以直接粘貼，與證件結合的更緊密，使用更加簡便。紙介質基材是使用環(huán)保材料制成的，不同于PVC材質的Inlay，作為證件防偽應用時，更方便進行回收處理。
 
天線制作技術
目前，有三種天線制造技術：蝕刻天線、印刷天線和繞線式天線。其中使用最多的繞線式天線使用的材料是銅；利用蝕刻的方法制作天線，其材料一般為鋁或者銅；而印刷天線的材料采用的是導電銀漿。銅質/鋁質天線的缺點是成本太高和腐蝕溶液的污染問題，亞仕同方采用的天線制作方式是銀漿印刷天線，成本低廉且無污染。

導電銀漿印刷到紙上可以制成射頻標簽的天線，用來接收RFID專用的無線電信號。采用導電銀漿制作天線的優(yōu)勢表現(xiàn)在導電效果出色和成本降低。

銅質天線和銀漿制作的天線的區(qū)別在于：其一，由于銀漿材質相對于銅線圈的材質所具備的優(yōu)越性，比如抗氧化性，采用銀質天線自然具備以上提到的這些優(yōu)越性；其二，印刷天線的工藝比手工植入天線或者腐蝕工藝不同，不僅使得天線具備可擠壓、可彎曲的優(yōu)點，而且生產效率更高，從而降低加工成本。

另外，我們對在不同情況下，銅質天線和銀漿印刷天線的性能進行測試。在多種測試方法（如扭轉、彎曲）和不同環(huán)境（如高溫、高濕度）當中，銀漿印刷天線的讀卡距離的變化都比銅質天線的讀卡距離的變化小。這就說明，銀質天線的一致性和對抗環(huán)境變化的能力都要比銅質天線標簽優(yōu)越。在證書的實際使用過程中，免不了會有將其扭轉、彎曲，或者由于天氣的影響，使其處于比較濕熱的環(huán)境當中，在這些情況下，采用銀漿印刷工藝所制作的天線能夠更好的降低這些因素對使用效果的影響，不會因為這些因素使讀取距離縮短。 

倒貼裝芯片 
目前，有兩種技術進行天線與芯片的連接：模塊技術和倒貼裝芯片技術。亞仕同方采用的是倒貼裝芯片生產技術，這是一種國際公認的優(yōu)秀的半導體芯片封裝技術。在生產過程中采用電腦控制機械化粘接方式、無焊點，成品率更高；配合天線的印刷工藝能夠實現(xiàn)大規(guī)模高速連續(xù)生產，進一步減少了產品成本。 

如下圖所示，與模塊技術相比，倒貼裝芯片技術使芯片的功能面通過傳導觸點直接連接至天線，不再需要傳統(tǒng)的金線和人造樹脂等封裝材料。新型連接技術不僅節(jié)省了模塊空間，而且比常規(guī)接線方式更為牢固。  
  
倒貼裝芯片技術相對于模塊技術而言，節(jié)省了模塊的成本，從而降低射頻標簽整體的生產成本。另外，不采用模塊技術，可以使芯片的沖擊面的面積更小，這樣如果標簽受到外界的壓力作用后，被損壞的幾率更低。倒貼裝芯片技術只需要2個連接點，而模塊技術需要6個連接點。顯然，連接點越多，整個芯片或模塊的電阻就越大，而且連接點被氧化的幾率也越高；最重要的是，采用模塊技術存在金線斷裂的可能性，而采用倒貼裝芯片技術就不存在這個問題。所以采取倒貼裝芯片技術封裝的標簽在實際使用過程中更不易被損壞，加大了證書的耐用性和安全性。 

另外，采用倒貼裝芯片和模塊技術封裝出來的工藝面尺寸也有所不同。模塊技術封裝出來的工藝面長度和寬度都比倒貼裝芯片技術封裝出來的要大，這樣無疑加大了工藝面受沖擊的可能性，容易對芯片產生不必要的損害。在一些實際應用過程中，比如對證書進行戳記、燙金等等，會對芯片產生一定的沖擊力，采用倒貼裝芯片技術封裝出來的芯片能盡量避免這種沖擊力對芯片的不良影響，進而延長了證書的使用壽命。 

證件的生產制作流程 
根據證書統(tǒng)一印制的實際情況，可以采取不同的方式將射頻標簽封裝到證書里。我們將加入射頻標簽作的證件稱為電子證件，電子證件的制作流程與傳統(tǒng)證件有所不同，個別流程需要特別設計。下面就是本公司推薦的生產制作流程；如果有特殊要求，還可以針對需求采用其他制作流程進行生產。 

一般而言，可以將防偽電子標簽做成粘紙形式貼于證件上，并經過防揭拆處理。如有人試圖將防偽電子標簽揭下，此標簽將會報廢。這種方法比較簡單，成本較低。 

另一種方法是在印制證件的同時將電子標簽封裝在證件內。這種方法需要在傳統(tǒng)證件的生產流程上增加少量的工序，使用這種方法制作的證件，不容易發(fā)現(xiàn)里面封裝的射頻標簽的位置，標簽被損壞的可能性降低，并且不影響原有的證件的外觀。 

電子證件的制作與傳統(tǒng)的證件制作方法有所不同，具體體現(xiàn)如下： 
l    紙質Inlay與證件的結合：亞仕同方目前采用將紙質Inlay嵌封到證件的封皮內的方法，使射頻標簽能夠更好的和證件結合，且不易于被發(fā)現(xiàn)； 
l    射頻標簽封入證件后的可用性檢測：完成紙質Inlay與證件的結合之后，也就是完成了射頻標簽封入證件，必須檢測封入后標簽的讀取是否正常，以保證射頻標簽能夠正常工作；  

紙質Inlay與證件的結合 
紙質Inlay與證件的結合需要注意的主要因素有：紙質Inlay的貼合位置、貼合膠的配方、貼合壓力、溫度、無塵環(huán)境、防靜電、阻抗以及制作過程中的耐受力測試（包括彎曲度測試等）。 

紙質Inlay與證書的結合方案是：利用貼合膠將紙質Inlay有天線的那一面與房產證的一張紙的表面進行粘合。紙質Inlay與紙層加在一起的厚度僅為340微米，約為1/3毫米。封裝在證書內的標簽天線，從外觀是看不出來的。 

在貼合過程中首先需要注意的是：紙質Inlay的貼合位置應該考慮到證書的后續(xù)加工作業(yè)（如鐳射雕刻、戳記等）的影響。紙質Inlay的位置應該考慮到在切單本的過程中容易使標簽的天線或芯片受到損壞，也要盡量避開戳記的位置，避免戳記壓力對芯片造成的不良影響。 

其次，貼合膠的選擇應該確保紙質Inlay能充分的貼合于證書的封皮上，且應保證在他人嘗試剝離封皮的情況下，該標簽被破壞，這樣才能夠避免惡意盜用。一般來講，采用銀漿印刷天線制成的紙質Inlay，相對于蝕刻或繞線工藝所制成的PVC材質的Inlay，其天線對Inlay的附著力要強很多，使惡意盜用標簽的可能性大大降低；而且紙質Inlay具備薄且柔韌的特點，不易被剖開，進一步增加了惡意盜用的難度。 

另外需要注意的是芯片的存儲環(huán)境為-20°C至85°C。 

射頻標簽封入證書后的可用性檢測 
由于電子證書的制作流程與傳統(tǒng)證書略有不同，需要增加為紙質Inlay配頁和配線這道流程，因此需要在標簽封裝之前和證書成品出廠前對標簽的可用性進行檢測。