射頻標(biāo)簽背景

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。標(biāo)簽芯片相當(dāng)于一個(gè)具有無(wú)線電收發(fā)功能的存儲(chǔ)器，它的性能決定著標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，數(shù)據(jù)傳輸速率等性能指標(biāo)。芯片中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，它按照接收的信號(hào)來操作內(nèi)部的存儲(chǔ)器，然后將數(shù)據(jù)以調(diào)節(jié)負(fù)載的方式反饋給讀寫設(shè)備。
 
芯片簡(jiǎn)介
根據(jù)不同應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的芯片存儲(chǔ)卡為例，下面對(duì)該芯片特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。芯片型號(hào)：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(diǎn)。標(biāo)簽可以應(yīng)用的場(chǎng)合包括：駕駛執(zhí)照；準(zhǔn)考證、畢業(yè)證、成績(jī)證明、資質(zhì)證明；食品、產(chǎn)品的檢疫檢驗(yàn)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(nèi)同時(shí)讀取多張標(biāo)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(biāo)簽，并保證讀卡器與被選中的標(biāo)簽?zāi)軌蛘＿M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不會(huì)跟同區(qū)域內(nèi)的其他標(biāo)簽產(chǎn)生沖突。

另外，具有全球唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)（UID，全稱為Unique Identifier），標(biāo)識(shí)號(hào)不能在使用過程中被更改，這樣就保證了每張標(biāo)簽的唯一性。

該芯片具有1024bit的存儲(chǔ)容量，可支持信息量較大的重要防偽應(yīng)用。以防偽電子證書為例，不僅可以存儲(chǔ)證書持有人的姓名、證書編號(hào)等一定量的相關(guān)信息，還可以存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)字防偽的數(shù)據(jù)。所謂數(shù)字防偽是指用于卡內(nèi)信息的防偽，是將證書持有人的相關(guān)信息數(shù)字化后采用密碼技術(shù)加密，存入芯片，從而有效起到證書防偽的作用。這種數(shù)字防偽的驗(yàn)證方式是在一般存儲(chǔ)量的芯片上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。具體來說，由于存儲(chǔ)容量的限制，一般的芯片只能夠存儲(chǔ)唯一序列號(hào)，對(duì)這樣的芯片進(jìn)行防偽驗(yàn)證其實(shí)就是對(duì)它的唯一序列號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證。顯然，這種驗(yàn)證方式的安全程度不如上面提到的防偽技術(shù)的安全程度高。

讀卡器在同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽發(fā)射回來的信息會(huì)產(chǎn)生標(biāo)簽沖突的問題。前面介紹過，每一張標(biāo)簽都有一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符（UID）和一個(gè)應(yīng)用標(biāo)識(shí)（AFI）用來表示卡片的應(yīng)用種類代碼。讀卡器用這兩個(gè)標(biāo)識(shí)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(yù)區(qū)分不符合使用范圍的射頻卡，以加速碰撞流程的進(jìn)行。根據(jù)ISO/IEC 15693規(guī)定的防碰撞算法，首先由讀卡器發(fā)送邀請(qǐng)指令（Inventory Request）給所有的標(biāo)簽，命令的作用是通知標(biāo)簽返回UID，然后，讀卡器按給定算法在規(guī)定的時(shí)隙接收回應(yīng)的UID，以區(qū)分不同的標(biāo)簽，從而解決碰撞問題。

 
封裝介紹
在一張標(biāo)簽的生產(chǎn)過程中，需要將芯片放到一個(gè)含有天線的軟質(zhì)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(chǎn)品主要具備三大特點(diǎn)：紙介質(zhì)基材、銀漿印刷天線、倒貼裝芯片，下面就從這三方面對(duì)封裝方法進(jìn)行介紹。

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

另外，標(biāo)簽可采用不干膠形式的封裝，可以直接粘貼，與證件結(jié)合的更緊密，使用更加簡(jiǎn)便。紙介質(zhì)基材是使用環(huán)保材料制成的，不同于PVC材質(zhì)的Inlay，作為證件防偽應(yīng)用時(shí)，更方便進(jìn)行回收處理。
 
天線制作技術(shù)
目前，有三種天線制造技術(shù)：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(dǎo)電銀漿。銅質(zhì)/鋁質(zhì)天線的缺點(diǎn)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(wú)污染。

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

銅質(zhì)天線和銀漿制作的天線的區(qū)別在于：其一，由于銀漿材質(zhì)相對(duì)于銅線圈的材質(zhì)所具備的優(yōu)越性，比如抗氧化性，采用銀質(zhì)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(diǎn)，而且生產(chǎn)效率更高，從而降低加工成本。

另外，我們對(duì)在不同情況下，銅質(zhì)天線和銀漿印刷天線的性能進(jìn)行測(cè)試。在多種測(cè)試方法（如扭轉(zhuǎn)、彎曲）和不同環(huán)境（如高溫、高濕度）當(dāng)中，銀漿印刷天線的讀卡距離的變化都比銅質(zhì)天線的讀卡距離的變化小。這就說明，銀質(zhì)天線的一致性和對(duì)抗環(huán)境變化的能力都要比銅質(zhì)天線標(biāo)簽優(yōu)越。在證書的實(shí)際使用過程中，免不了會(huì)有將其扭轉(zhuǎn)、彎曲，或者由于天氣的影響，使其處于比較濕熱的環(huán)境當(dāng)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(duì)使用效果的影響，不會(huì)因?yàn)檫@些因素使讀取距離縮短。 

倒貼裝芯片 
目前，有兩種技術(shù)進(jìn)行天線與芯片的連接：模塊技術(shù)和倒貼裝芯片技術(shù)。亞仕同方采用的是倒貼裝芯片生產(chǎn)技術(shù)，這是一種國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀的半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)。在生產(chǎn)過程中采用電腦控制機(jī)械化粘接方式、無(wú)焊點(diǎn)，成品率更高；配合天線的印刷工藝能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模高速連續(xù)生產(chǎn)，進(jìn)一步減少了產(chǎn)品成本。 

如下圖所示，與模塊技術(shù)相比，倒貼裝芯片技術(shù)使芯片的功能面通過傳導(dǎo)觸點(diǎn)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(shù)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(shù)相對(duì)于模塊技術(shù)而言，節(jié)省了模塊的成本，從而降低射頻標(biāo)簽整體的生產(chǎn)成本。另外，不采用模塊技術(shù)，可以使芯片的沖擊面的面積更小，這樣如果標(biāo)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(shù)只需要2個(gè)連接點(diǎn)，而模塊技術(shù)需要6個(gè)連接點(diǎn)。顯然，連接點(diǎn)越多，整個(gè)芯片或模塊的電阻就越大，而且連接點(diǎn)被氧化的幾率也越高；最重要的是，采用模塊技術(shù)存在金線斷裂的可能性，而采用倒貼裝芯片技術(shù)就不存在這個(gè)問題。所以采取倒貼裝芯片技術(shù)封裝的標(biāo)簽在實(shí)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(shù)封裝出來的工藝面尺寸也有所不同。模塊技術(shù)封裝出來的工藝面長(zhǎng)度和寬度都比倒貼裝芯片技術(shù)封裝出來的要大，這樣無(wú)疑加大了工藝面受沖擊的可能性，容易對(duì)芯片產(chǎn)生不必要的損害。在一些實(shí)際應(yīng)用過程中，比如對(duì)證書進(jìn)行戳記、燙金等等，會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生一定的沖擊力，采用倒貼裝芯片技術(shù)封裝出來的芯片能盡量避免這種沖擊力對(duì)芯片的不良影響，進(jìn)而延長(zhǎng)了證書的使用壽命。 

證件的生產(chǎn)制作流程 
根據(jù)證書統(tǒng)一印制的實(shí)際情況，可以采取不同的方式將射頻標(biāo)簽封裝到證書里。我們將加入射頻標(biāo)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(gè)別流程需要特別設(shè)計(jì)。下面就是本公司推薦的生產(chǎn)制作流程；如果有特殊要求，還可以針對(duì)需求采用其他制作流程進(jìn)行生產(chǎn)。 

一般而言，可以將防偽電子標(biāo)簽做成粘紙形式貼于證件上，并經(jīng)過防揭拆處理。如有人試圖將防偽電子標(biāo)簽揭下，此標(biāo)簽將會(huì)報(bào)廢。這種方法比較簡(jiǎn)單，成本較低。 

另一種方法是在印制證件的同時(shí)將電子標(biāo)簽封裝在證件內(nèi)。這種方法需要在傳統(tǒng)證件的生產(chǎn)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(biāo)簽的位置，標(biāo)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(zhì)Inlay與證件的結(jié)合：亞仕同方目前采用將紙質(zhì)Inlay嵌封到證件的封皮內(nèi)的方法，使射頻標(biāo)簽?zāi)軌蚋玫暮妥C件結(jié)合，且不易于被發(fā)現(xiàn)； 
l    射頻標(biāo)簽封入證件后的可用性檢測(cè)：完成紙質(zhì)Inlay與證件的結(jié)合之后，也就是完成了射頻標(biāo)簽封入證件，必須檢測(cè)封入后標(biāo)簽的讀取是否正常，以保證射頻標(biāo)簽?zāi)軌蛘９ぷ鳎?nbsp; 

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

紙質(zhì)Inlay與證書的結(jié)合方案是：利用貼合膠將紙質(zhì)Inlay有天線的那一面與房產(chǎn)證的一張紙的表面進(jìn)行粘合。紙質(zhì)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(nèi)的標(biāo)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(zhì)Inlay的貼合位置應(yīng)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(zhì)Inlay的位置應(yīng)該考慮到在切單本的過程中容易使標(biāo)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(duì)芯片造成的不良影響。 

其次，貼合膠的選擇應(yīng)該確保紙質(zhì)Inlay能充分的貼合于證書的封皮上，且應(yīng)保證在他人嘗試剝離封皮的情況下，該標(biāo)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(zhì)Inlay，相對(duì)于蝕刻或繞線工藝所制成的PVC材質(zhì)的Inlay，其天線對(duì)Inlay的附著力要強(qiáng)很多，使惡意盜用標(biāo)簽的可能性大大降低；而且紙質(zhì)Inlay具備薄且柔韌的特點(diǎn)，不易被剖開，進(jìn)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(chǔ)環(huán)境為-20°C至85°C。 

射頻標(biāo)簽封入證書后的可用性檢測(cè) 
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(zhì)Inlay配頁(yè)和配線這道流程，因此需要在標(biāo)簽封裝之前和證書成品出廠前對(duì)標(biāo)簽的可用性進(jìn)行檢測(cè)。