RFID即無線射頻識別技術(shù),是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可在各種惡劣的環(huán)境中工作。20世80年代隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的逐步成熟,RFlD系統(tǒng)的體積大大縮小,使得RFlD技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用化階段。與此同時.多種RFID標(biāo)簽頻繁亮相,這也表明人們關(guān)于RFlD標(biāo)簽天線的制作研究工作已進(jìn)入了一個嶄新的階段。本文將對RFlD標(biāo)簽天線的多種印刷解決方案加以闡述。
RFID標(biāo)簽天線印刷法的優(yōu)勢
當(dāng)前,RFlD標(biāo)簽天線有蝕刻法、線圈繞制法和印刷法等三種制作技術(shù)。與蝕刻法、線圈繞制法相比,RFlD標(biāo)簽天線印刷法具有以下獨(dú)特優(yōu)勢。
(1)傳統(tǒng)蝕刻法制作的金屬R FID天線,不僅工藝復(fù)雜 成本高 且成品制作時間長而采用導(dǎo)電油墨印刷的RFID標(biāo)簽天線高效.且價格低廉,這對于降低RFID標(biāo)簽的制作成本有很大幫助。
(2)采用FOCal法制作RFID標(biāo)簽天線可更加精確地調(diào)整標(biāo)簽的主要技術(shù)參數(shù),將標(biāo)簽的使用性能發(fā)揮到最佳效果。RFlD標(biāo)簽的主要技術(shù)參數(shù)有:諧振頻率、Q值和阻抗。所有RFID標(biāo)簽天線的制作方法都可以采用改變天線匝數(shù)、尺寸大小和線徑粗細(xì)的方法來獲得標(biāo)簽的最優(yōu)使用性能。然而RFlD標(biāo)簽天線印刷法還可以精確調(diào)整天線的局部寬度、墨層厚度等。
(4)RFID標(biāo)簽天線印刷法可按照用戶的要求,在不同的基材表面印刷,如PVC,PET-G,PET、ABS、PC和紙基材料等。如果采用線圈繞制法.就很難用PC等材料生產(chǎn)出適應(yīng)惡劣環(huán)境條件使用的RFID標(biāo)簽。
RFID標(biāo)簽天線印刷是一種直接用導(dǎo)電油墨在絕緣基板上印刷導(dǎo)電線路形成天線的方式,又叫添加法制作技術(shù)。
近年來,導(dǎo)電油墨的發(fā)展極大地推動了印刷技術(shù)在RFID標(biāo)簽天線制作中的應(yīng)用。導(dǎo)電油墨是一種功能性油墨, 主要有碳漿、銀漿等類型。碳漿導(dǎo)電油墨是一種熱固型油墨,成膜固化后有保護(hù)銅箔和傳導(dǎo)電流的作用.具有良好的導(dǎo)電性和較低的阻抗。碳漿導(dǎo)電油墨的墨層不易被氧化,且具有性能穩(wěn)定、耐酸堿、耐磨性強(qiáng)、抗熱沖擊性好等特點(diǎn):而銀漿導(dǎo)電油墨是以超細(xì)銀粉和熱塑性樹脂為主體的一種液體油墨,在PET PT、PVC等片材上均可使用 有極強(qiáng)的附著力和遮蓋力 可低溫固化,具有導(dǎo)電可控性和超低的電阻值。
可以說,沒有導(dǎo)電油墨的發(fā)展 就沒有印刷技術(shù)在RFlD標(biāo)簽制造中的應(yīng)用。對于RFlD標(biāo)簽的內(nèi)置印刷天線而言,一個好的導(dǎo)電油墨配方,要求具有良好的印刷適性.印刷后的墨層具有附著力強(qiáng) 電阻率低
固化溫度低、導(dǎo)電性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
2.印刷方式
目前,RFID標(biāo)簽天線的印刷方式已從只能用網(wǎng)印擴(kuò)展到膠印、柔印 凹印等印刷方式當(dāng)前較為成熟的制作工藝為網(wǎng)印與凹印技術(shù)。選擇印刷工藝印,SIRFlD標(biāo)簽天線時,應(yīng)從印量大小承印材料的表面性能、油墨附著性能、成本、工藝過程等方面進(jìn)行綜合考慮。
(1)網(wǎng)印RFID標(biāo)簽天線
網(wǎng)印是RFID標(biāo)簽天線的首選的印刷方式。這是因?yàn)殒嚥┛拙W(wǎng)(不是由金屬或尼龍編織成的網(wǎng))比較適合印刷導(dǎo)電油墨其網(wǎng)孔呈六角形.也可用電解成形法制成圓孔形。整個網(wǎng)面平整勻薄,能極大地提高印跡的穩(wěn)定性和精密性.印刷效果較好,線路間隔可達(dá)0.1mm,定位精度可0.01mm。網(wǎng)印RFID標(biāo)簽天線具有下列優(yōu)勢:
?、趯?dǎo)電油墨可以使印制的天線更具彈性;
③印刷設(shè)備價格較低j
?、芸梢栽诟鞣N承印材料上印刷,并且可以印制交叉線路。
(2)膠刷RFID標(biāo)簽天線膠印有著高效率、高精度及高分辨率的優(yōu)勢 但膠印的墨膜厚度較小,這一點(diǎn)并不符合天線印刷的要求。
盡管這可以通過多次印刷來完成,但其對于精細(xì)線路的套準(zhǔn)控制又提出了新的挑戰(zhàn)。
(3)柔印RFID標(biāo)簽天線
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 精細(xì)印刷可達(dá)801/cm,墨膜厚度在6~8 m.比較適合RFID標(biāo)簽天線印刷的要求。隨著薄版技術(shù)的發(fā)展,柔印的印刷精度不斷提高但是由于柔印的印刷壓力會使印版變形,因此.印跡的邊緣部分會有印紋出現(xiàn).使得天線邊緣的印跡不規(guī)則.影響天線的精度及阻抗性,容易產(chǎn)生廢品。
(5)噴墨印刷RFID標(biāo)簽
uV墨水。但是噴墨印刷會存在噴墨位置的偏差,小墨滴會出現(xiàn)在空白區(qū)域,影響印刷質(zhì)量,產(chǎn)生邊緣效應(yīng)。
有人將RFID行業(yè)稱為朝陽產(chǎn)業(yè),RFlD標(biāo)簽也將逐漸替代傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽,未來幾年內(nèi)將對包裝、防偽印刷產(chǎn)生重要影響。對于印刷領(lǐng)域來說.在RFID標(biāo)簽生產(chǎn)中,可利用印刷技術(shù)生產(chǎn)RFlD標(biāo)簽天線,這給印刷企業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。