[發明專利]一種內嵌式RFID芯片餐具及其制備方法

在審

• 申請號: 202010217440.8
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111407132A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王錫華
• 申請（專利權）人: 常州金葵智能技術有限公司
• 主分類號: A47G19/02
• 分類號: A47G19/02;A47G23/06;G06K19/077;B29C45/14;B29L31/28
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 蔣路帆

本發明公開了一種內嵌式RFID芯片餐具及其制備方法，RFID芯片植入在餐具的底部，RFID芯片由第一層電路線圈層、第二層PCB基板隔層、第三層電路線圈層和第四層PCB基板隔層依次疊層粘合而成，在第四層PCB基板隔層的中間位置處設置有圓形銑槽后將第三層電路線圈層對應的PCB觸點裸露出來，圓形銑槽內倒裝有與PCB基板上的觸點組件連接的晶圓芯片，晶圓芯片和PCB基板上的觸點組件利用膠粘劑固封在圓形銑槽內。獨特的復合封裝處理工藝使RFID芯片接收電感頻率穩定，基本保持一致，與密胺材質的餐具在熱壓鑄模成型的時候直接底部分層壓鑄植入，一次成型，降低成本，節省加工時間，而且更加牢固可靠，提高量化生產率。

技術領域

本發明涉及智能餐具的技術領域，尤其是一種內嵌式RFID芯片餐具及其制備方法。

背景技術

現有RFID技術已大量應用于公共交通、地鐵、公園、社會保障、便民用餐等領域，其中市場上的智慧餐廳系統主要使用(HF高頻)RFID芯片技術進行餐盤的識別感應，用戶將所持已選菜品的RFID芯片托盤以及RFID芯片餐碗放置自助結算臺指定天線感應區域，結算臺感應識別RFID芯片托盤和RFID芯片餐碗，自動核算菜品內容及價格從而完成自助結算的目的。

影響RFID芯片識別感應的主要物理參量主要有磁場強度、最佳天線直徑、近場耦合以及電感的估算等。

目前市場上的RFID芯片簡易結構圖大致如圖1和圖2所示，目前智慧餐廳系統所應用的RFID芯片封裝工藝主要有兩種：層壓和注塑。但其封裝工藝存在一定的問題：天線是非接觸方式下芯片與讀寫機具之間進行能量傳遞和通訊的介質，一般在封裝中，天線與芯片觸點間是以導電橡膠來連接，由于工藝和導電橡膠的問題，一些芯片的天線和觸點的連接不穩定，電感頻率也不一致，尤其如圖1和圖2所示的芯片，如果注塑在餐具底部，需要考慮凸起位置對底部的影響，尤其在批量生產中，通過機器設備將芯片高強度層壓工藝會對餐具RFID芯片的線圈或耦合元件造成影響甚至破壞，使得成品餐碗的芯片不能正常工作，大大影響成品合格率，在測試運用中，故障率占一定比重，尤其是高溫環境下，故障率占比更高。

此外RFID標簽在天線制造、凸點形成、芯片鍵合互連等封裝過程中呈現多樣性，無論是選擇材料、工藝都有一定的局限性，操作工藝步驟繁瑣，難以降低成本，固化時間較長，難以提高生產速度。

隨著智慧餐廳行業高頻RFID標簽的廣泛應用，與其配合芯片閱讀器的性能也越來越重要。其中減少漏讀率是閱讀器性能中最重要的一環，漏讀是指標簽通過讀寫區域后不能被正確讀出。標簽一旦漏讀，輕則導致數據紊亂，增加時間和人力的消耗，重則導致財產損失甚至災難發生。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中存在的不足，提供一種內嵌式RFID芯片餐具及其制備方法，獨特的復合封裝處理工藝使RFID芯片接收電感頻率穩定，基本保持一致，與密胺材質的餐具在熱壓鑄模成型的時候直接底部分層壓鑄植入，一次成型，相比其它植入方式降低成本，節省加工時間，而且更加牢固可靠，提高量化生產率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種內嵌式RFID芯片餐具，所述的內嵌式RFID芯片植入在所述的餐具的底部，內嵌式RFID芯片由第一層電路線圈層、第二層PCB基板隔層、第三層電路線圈層和第四層PCB基板隔層依次疊層粘合而成，在所述的第四層PCB基板隔層的中間位置處設置有圓形銑槽后將所述的第三層電路線圈層對應的PCB觸點裸露出來，該圓形銑槽內倒裝有與PCB基板上的觸點組件相連接的晶圓芯片，所述的晶圓芯片和PCB基板上的觸點組件利用膠粘劑固封在圓形銑槽內。

進一步具體地說，上述技術方案中，固封后的晶圓芯片的外表面與第四層PCB基板隔層的外表面平齊。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的膠粘劑為邦定膠。

一種內嵌式RFID芯片餐具的制備方法，具體步驟如下：