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RFID标签天线的印刷设计方案

发布时间:2022年04月28日    点击:[1]人次

RFID标签天线的印刷设计方案

RFID即无线射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可在各种恶劣的环境中工作。20世80年代随着大规模集成电路技术的逐步成熟,RFlD系统的体积大大缩小,使得 RFlD技术进入了实用化阶段。与此同时.多种RFID标签频繁亮相,这也表明人们关于RFlD标签天线的制作研究工作已进入了一个崭新的阶段。本文将对 RFlD标签天线的多种印刷解决方案加以阐述。

RFID标签天线印刷法的优势

当前,RFlD标签天线有蚀刻法、线圈绕制法和印刷法等三种制作技术。与蚀刻法、线圈绕制法相比,RFlD标签天线印刷法具有以下独特优势。

(1)传统蚀刻法制作的金属R FID天线,不仅工艺复杂 成本高 且成品制作时间长 而采用导电油墨印刷的RFID标签天线高效.且价格低廉,这对于降低RFID标签的制作成本有很大帮助。

(2)采用FOCal法制作RFID标签天线可更加精确地调整标签的主要技术参数,将标签的使用性能发挥到最佳效果。RFlD标签的主要技术参数有:谐振频率、Q值和阻抗。所有RFID标签天线的制作方法都可以采用改变天线匝数、尺寸大小和线径粗细的方法来获得标签的最优使用性能。然而RFlD标签天线印刷法还可以精确调整天线的局部宽度、墨层厚度等。

(3)由于 RFID标签的应用日益广泛 个性化的要求也越来越多RFID标签天线印刷法可按要求方便地改变形状如贴在不同曲率、角度的物体表面 以满足客户要求,且不降低任何使用性能。

(4)RFID标签天线印刷法可按照用户的要求,在不同的基材表面印刷,如PVC,PET-G,PET、 ABS、PC和纸基材料等。如果采用线圈绕制法.就很难用PC等材料生产出适应恶劣环境条件使用的RFID标签。

(5)随着 RFID标签的广泛使用,越来越多的IC芯片生产企业都加入到生产RFID芯片的队伍中。由于缺乏统一的标准,各种性能参数也不同。而用印刷法制作 RFID标签天线具有很强的灵活性.适合各厂家提供的芯片.可与各类芯片以及采用各种封装形式的模块相匹配,以达到最佳的使用性能。

RFID标签天线印刷技术

RFID标签天线印刷是一种直接用导电油墨在绝缘基板上印刷导电线路形成天线的方式,又叫添加法制作技术。

1.导电油墨

近年来,导电油墨的发展极大地推动了印刷技术在RFID标签天线制作中的应用。导电油墨是一种功能性油墨, 主要有碳浆、银浆等类型。碳浆导电油墨是一种热固型油墨,成膜固化后有保护铜箔和传导电流的作用.具有良好的导电性和较低的阻抗。碳浆导电油墨的墨层不易被氧化,且具有性能稳定、耐酸碱、耐磨性强、抗热冲击性好等特点:而银浆导电油墨是以超细银粉和热塑性树脂为主体的一种液体油墨,在PET PT、 PVC等片材上均可使用 有极强的附着力和遮盖力 可低温固化,具有导电可控性和超低的电阻值。

可以说,没有导电油墨的发展 就没有印刷技术在R FlD标签制造中的应用。对于RFlD标签的内置印刷天线而言,一个好的导电油墨配方,要求具有良好的印刷适性.印刷后的墨层具有附着力强 电阻率低 固化温度低、导电性能稳定等特点。

2.印刷方式

目前,RFID标签天线的印刷方式已从只能用网印扩展到胶印、柔印 凹印等印刷方式 当前较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。选择印刷工艺印,SIRFlD标签天线时,应从印量大小 承印材料的表面性能、油墨附着性能、成本、工艺过程等方面进行综合考虑。

(1)网印RFID标签天线

网印是 RFID标签天线的首选的印刷方式。这是因为镍箔穿孔网(不是由金属或尼龙编织成的网)比较适合印刷导电油墨 其网孔呈六角形.也可用电解成形法制成圆孔形。整个网面平整匀薄,能极大地提高印迹的稳定性和精密性.印刷效果较好,线路间隔可达0.1mm,定位精度可0.01mm。网印RFID标签天线具有下列优势:

①这是一种绿色环保型技术,可实现一步式印刷 不含侵蚀性材料

②导电油墨可以使印制的天线更具弹性;

③印刷设备价格较低j

④可以在各种承印材料上印刷,并且可以印制交叉线路。

(2)胶刷RFID标签天线胶印有着高效率、高精度及高分辨率的优势 但胶印的墨膜厚度较小,这一点并不符合天线印刷的要求。

尽管这可以通过多次印刷来完成,但其对于精细线路的套准控制又提出了新的挑战。

(3)柔印RFID标签天线

柔印可采用水性油墨和uV固化油墨。柔印的分辨率通常在601/cm左右 精细印刷可达801/cm,墨膜厚度在6~8 m. 比较适合RFID标签天线印刷的要求。随着薄版技术的发展,柔印的印刷精度不断提高但是由于柔印的印刷压力会使印版变形,因此.印迹的边缘部分会有印纹出现.使得天线边缘的印迹不规则.影响天线的精度及阻抗性,容易产生废品。

(4)凹印RFID标签天线凹印的分辨率可达10001/Cm. 墨膜厚度为8~12um。但由于印刷压力太大.印刷RFlD标签天线时存在~定困难。

(5)喷墨印刷RFID标签

喷墨印刷是近年来发展最快的一种印刷方式,其多功能性是其他印刷方式无法比拟的。这种无压力的印刷方式可将计算机中的数字信息直接喷涂到任何形状的材料上。其油墨系统较为复杂.可以使用水性 uV墨水。但是喷墨印刷会存在喷墨位置的偏差,小墨滴会出现在空白区域,影响印刷质量,产生边缘效应。

有人将RFID行业称为朝阳产业,RFlD 标签也将逐渐替代传统的条形码标签,未来几年内将对包装、防伪印刷产生重要影响。对于印刷领域来说.在RFID标签生产中,可利用印刷技术生产RFlD标签天线,这给印刷企业带来新的发展契机。

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