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可穿戴射频识别(RFID)标签在识别、监控和传感方面具有无限的应用潜力而受到广泛关注。其中，刺绣技术被尝试应用于制备标签天线，并有学者进行了大量研究。为了避免多个导电纱线的不连续性问题以及实现工艺简便性，有学者提出了采用单根导电纱线绣制天线拓扑结构，并取得一定进展。但很少有学者关注到采用单根导电纱线绣制天线拓扑结构时，刺绣工艺偏差以及刺绣天线-芯片桥接的可产业化倒封装技术对标签性能的影响。
针对在织物基标签天线刺绣工艺偏差及封装桥接技术方面的研发不足，本课题以单根导电纱线采用刺绣技术来制作织物基偶极子标签天线，通过改变导电绣线结构、针迹长度等主要刺绣工艺参数来制作两组UHF RFID标签天线，并分析刺绣工艺偏差对标签天线性能的影响。然后，围绕刺绣天线-芯片桥接的倒封装技术，从封装桥接方法和芯片与天线桥接位置两方面进行探究。具体研究内容和结论如下：（1）研究标签天线的主要刺绣制备工艺对标签天线性能的影响，发现螺旋结构的金属丝包缠纱相比于金属丝作为绣线，可增强标签天线性能，且针迹长度的设定需要考虑天线几何结构的绣制偏差，改变针迹长度来探究刺绣天线的实际结构与设计结构的偏差，并测试不同针迹长度下标签的电学性能、增益和读取距离。研究表明，当针迹长度对标签性能有一定的影响。在针迹长度为1.7mm时，标签的阻抗匹配和增益达到最优，最大读取距离为17.5m，该值超过早期研究结果的100%，此时天线结构无偏差。针迹为1.9mm-5mm范围内，天线的几何结构逐渐出现5-30°的偏差，在针迹长度为5mm时，天线结构偏差严重，偏差角为30°，读取距离最小为13.85m。因此，天线结构的偏差角度超过30°时，会对标签的性能有很大的影响。
（2）研究织物基刺绣标签天线-芯片的倒封装方法，通过引入印刷触点来实现天线与芯片的桥接，并且导电触点的厚度与纱线的直径是有关的。针对刺绣标签天线-芯片的封装桥接不能产业化的问题，本文采用倒封装技术。首先，引入一个中间“桥梁”，即导电触点。具体方法是在刺绣标签天线端口处印刷两个导电触点，然后使用倒封装工艺连接芯片与导电触点，从而实现天线与芯片的桥接。通过实验发现丝网印刷印制的导电触点不能形成有效通路，为了克服丝网印刷方式印制导电触点厚度太薄的问题，将进行封装掩膜的制作和优化。印刷的导电触点厚度应超过导电纱线的直径（0.31mm），以保证形成导电通路，本文印刷的导电触点厚度为0.39mm。
（3）研究天线不同的端口位置桥接芯片对UHF RFID标签读取性能的影响。通过改变端口距离耦合环的远近进行探究，实验结果表明，由于天线的电流分布是不均匀，桥接位置在离耦合环位置较近时，标签凭借感应电流所获得的能量最大，读取距离最大，为17.5m。
综上所述，首先在控制刺绣工艺产生的天线几何结构偏差时，要选择合适的导电纱线结构和针迹长度。其次，在天线-芯片的倒封装实验中，引入印刷触点的厚度应略大于导电纱线的直径，并且导电触点应在距离耦合环较近的端口位置进行印刷，此时标签凭借感应电流所获得的能量最大，读取距离也最大。研究结果明确了标签天线刺绣的导电纱线、针迹长度和标签天线-芯片桥接的选择依据，这些研究结论补充完善了织物基丝网UHF RFID刺绣标签的制备工艺及评价方法，为标签的应用推广奠定了基础。同时，研究结论对织物基柔性刺绣电子器件的制备工艺也具有借鉴指导意义。
针对在织物基标签天线刺绣工艺偏差及封装桥接技术方面的研发不足，本课题以单根导电纱线采用刺绣技术来制作织物基偶极子标签天线，通过改变导电绣线结构、针迹长度等主要刺绣工艺参数来制作两组UHF RFID标签天线，并分析刺绣工艺偏差对标签天线性能的影响。然后，围绕刺绣天线-芯片桥接的倒封装技术，从封装桥接方法和芯片与天线桥接位置两方面进行探究。具体研究内容和结论如下：（1）研究标签天线的主要刺绣制备工艺对标签天线性能的影响，发现螺旋结构的金属丝包缠纱相比于金属丝作为绣线，可增强标签天线性能，且针迹长度的设定需要考虑天线几何结构的绣制偏差，改变针迹长度来探究刺绣天线的实际结构与设计结构的偏差，并测试不同针迹长度下标签的电学性能、增益和读取距离。研究表明，当针迹长度对标签性能有一定的影响。在针迹长度为1.7mm时，标签的阻抗匹配和增益达到最优，最大读取距离为17.5m，该值超过早期研究结果的100%，此时天线结构无偏差。针迹为1.9mm-5mm范围内，天线的几何结构逐渐出现5-30°的偏差，在针迹长度为5mm时，天线结构偏差严重，偏差角为30°，读取距离最小为13.85m。因此，天线结构的偏差角度超过30°时，会对标签的性能有很大的影响。
（2）研究织物基刺绣标签天线-芯片的倒封装方法，通过引入印刷触点来实现天线与芯片的桥接，并且导电触点的厚度与纱线的直径是有关的。针对刺绣标签天线-芯片的封装桥接不能产业化的问题，本文采用倒封装技术。首先，引入一个中间“桥梁”，即导电触点。具体方法是在刺绣标签天线端口处印刷两个导电触点，然后使用倒封装工艺连接芯片与导电触点，从而实现天线与芯片的桥接。通过实验发现丝网印刷印制的导电触点不能形成有效通路，为了克服丝网印刷方式印制导电触点厚度太薄的问题，将进行封装掩膜的制作和优化。印刷的导电触点厚度应超过导电纱线的直径（0.31mm），以保证形成导电通路，本文印刷的导电触点厚度为0.39mm。
（3）研究天线不同的端口位置桥接芯片对UHF RFID标签读取性能的影响。通过改变端口距离耦合环的远近进行探究，实验结果表明，由于天线的电流分布是不均匀，桥接位置在离耦合环位置较近时，标签凭借感应电流所获得的能量最大，读取距离最大，为17.5m。
综上所述，首先在控制刺绣工艺产生的天线几何结构偏差时，要选择合适的导电纱线结构和针迹长度。其次，在天线-芯片的倒封装实验中，引入印刷触点的厚度应略大于导电纱线的直径，并且导电触点应在距离耦合环较近的端口位置进行印刷，此时标签凭借感应电流所获得的能量最大，读取距离也最大。研究结果明确了标签天线刺绣的导电纱线、针迹长度和标签天线-芯片桥接的选择依据，这些研究结论补充完善了织物基丝网UHF RFID刺绣标签的制备工艺及评价方法，为标签的应用推广奠定了基础。同时，研究结论对织物基柔性刺绣电子器件的制备工艺也具有借鉴指导意义。