RFID印刷天线技术有什么价值的

RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技巧如今已成为各国关注的焦点,其系统的基础组件包括RFID电子标签、RFID读写器和天线。此中,天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频旌旗灯号功率接管或辐射出去的装配。在RFID系统中,天线分为标签天线和读写器天线两种。标签天线的目标是传输最大年夜的能量收支标签芯片:发射时,把高频电流转换为电磁波;接管时,把电磁波转换为高频电流。

RFID天线有多种制作工艺,本文将对RFID天线的制作技巧进行总结与阐发,重点对RFID天线的最新的制作措施——RFID印刷天线及相关技巧进行阐述,并瞻望其前景。

三种RFID天线制作技巧

RFID天线制作技巧主要有蚀刻法、线圈绕制法和印刷天线三种。此中,RFID导电油墨印刷天线为近年来成长的一种新技巧。

以上RFID标签天线的制作措施分手适用于不合频率的RFID电子标签产品。低频RFID电子标签天线基础是绕线要领制作而成,高频RFID电子标签天线使用以上三种要领均可实现,但以蚀刻天线为主,其材料一样平常为铝或铜,UHF RFID电子标签天线则以印刷天线为主。

蚀刻法也称为减法制作技巧。其制作流程如下(以铜质天线为例):首先在一个塑料薄膜上层压一个平面铜箔片;然后在铜箔片上涂覆光敏胶,干燥后经由过程一个正片(具有所需外形的图案)对其进行光照;放入化学显影液中,此时感光胶的光照部分被洗掉落,露出铜;着末放入蚀刻池,所有未被感光胶覆盖部分的铜被蚀刻掉落,从而获得所需外形的铜线圈。

蚀刻印制天线由于其精度高,特点能够与读写机的扣问旌旗灯号相匹配,同时在天线的阻抗、利用到物品上的射频机能等都很好,然则它惟一的毛病便是资源太高。

使用线圈绕制法制作RFID标签时,要在一个绕制对象上绕制标签线圈并进行固定,此时要求天线线圈的匝数较多(范例匝数50-l500匝)。这种措施用于频率范围在125-134 KHz 的RFID标签,其毛病是资源高,临盆速率慢。

印刷天线是直接用导电油墨在绝缘基板(薄膜)上印刷导电线路,形整天线和电路,又叫添加法制作技巧。主要的印刷措施已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作措施,较为成熟的制作工艺为网印与凹印技巧。印刷技巧的进步及其进一步利用于RFID天线的制作使RFID标签的临盆资源低落,从而匆匆进了RFID电子标签的利用。

印刷天线本身与蚀刻天线、绕制天线比拟,具有以下独特之处:

1、印刷天线制造可加倍正确地调剂电机能参数,将卡片应用机能最佳化。

RFID标签的主要技巧参数有:谐振频率、Q值和阻抗。为了达到最优机能,所有RFID标签制造技巧都可以采纳改变天线匝数、天线尺寸大年夜小和线径粗细的措施来得到。印刷天线技巧还可以经由过程局部改变线的宽度,改变晶片层的厚度等正确调剂到所需的目标值。

2、印刷天线制造可以随意率性改变线圈外形,以适利用户外面加工要求。

针对RFID卡片的多用途应用,以及各类个性化的要求越来越多,印刷天线可按要求方便地转变成任何外形,如不合曲率、角度的物体外面,以满意客户要求,而不低落任何应用机能。

3、印刷天线可应用各类不合卡基体材料。

印刷式天线可按用户要求应用不合卡体材料,除PVC(聚氯乙烯)外,还可应用PET-G(共聚酯)、PET(聚酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(聚碳酸脂)和纸基材料等。假如采纳绕线技巧,就很难用PC等材料临盆出适应恶劣情况前提的RFID标签。

4、印刷天线制造得当于各类不合厂家供给的晶片模块。

跟着RFID标签的广泛应用,越来越多的IC晶片厂家都加入到临盆RFID晶片模块的步队。因为短缺统一的标准,电机能参数也不合,而印刷天线布局的机动性,可分手与各类不合晶片以及采纳不合封装形式的模块相匹配,以达到最佳应用机能。

RFID导电油墨与印刷天线技巧

RFID印刷天线之以是具有强于传统天线的特征,主要取决于导电油墨的特点及其与印刷技巧的完美结合。

导电油墨由细微导电粒子或其他特殊材料(如导电的聚合物等)组成,印刷在柔性或硬质承印物上可制成印刷电路,起到导线、天线和电阻的感化。导电油墨从较大年夜程度上抉择了RFID印刷天线的阻抗这一关系RFID天线机能的紧张参数。

今朝,富林特(Flint)公司、Parelec公司、杜邦(DuPont)公司、韩国ABC纳米技巧公司、上海宝银公司、北京力拓达科技公司、武汉三莱科技成长有限公司分手研发了各类RFID印刷天线用导电油墨。

根据制造工艺的不合,导电油墨可以分为间接法导电油墨和直接法导电油墨。

按导电油墨中所含导电因子的因素,导电油墨包括碳浆油墨、铜浆油墨、银浆油墨和金浆油墨。因为银浆油墨有较低的电阻率,对付RFID标签而言是最佳的选择。别的因为铜氧化速率异常快,是以并不得当用于RFID天线的印刷。

从未来的成长看,RFID印刷天线技巧将成为主流的RFID天线制作技巧,这源于使用导电油墨进行天线印刷的下列上风:

·资源低

资源的低落主要取决于导电油墨材料和网印工序这两个方面的缘故原由。从材料本身的资源上来讲,油墨要比冲压或蚀刻金属线圈的价格低,分外是在铜、银的价格上涨的环境下,采纳导电油墨印刷法制作RFID天线不掉为一种抱负的替代措施;从材料耗用量上说,蚀刻要耗损大年夜量金属,而导电油墨印刷天线电路速率快、材料省、资源低、效率高。

网印工序之以是能低落资源,缘故原由之一是引进印刷设备的投资比引进铜蚀刻设备要便宜得多。此外,因为印刷历程中无需因环保要求而追加额外的投资,故而临盆及设备的掩护资源比铜蚀刻措施也要低,从而也削减了标签的单件资源。

·导电机能好

导电油墨干燥后,因为导电粒子间的间隔变小,自由电子沿外加电场偏向移动形成电流,是以RFID印刷天线具有优越的导电机能。

·操作轻易

印刷技巧作为一种添加法制作技巧,较之减法制作技巧(如蚀刻)而言,本身是一种轻易节制、一步到位的工艺历程。

·无污染

铜蚀刻历程必须采纳的光敏胶和其他化学试剂都具有较强的侵蚀感化,所孕育发生的废物及排出物对情况造成较大年夜的污染。而采纳导电油墨直接在基材长进行印刷,无需应用化学试剂,因而具有无污染的优点。

·基材选择机动多样

导电油墨险些能印刷在所有的承印材料上,包括聚酯、聚酰亚胺、ABS工程塑料、PVC (聚氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、(涂料)纸板等。而铜蚀刻技巧则只能采纳具有高度抗腐蚀性的基材如聚酯,这类基材的价格一样平常要比印刷所选择的基材高。

印刷的导电油墨天线还能够经受住更高的外部机器压力。此外,使用导电油墨制作的RFID标签印刷天线具有更好的弹性和更高的靠得住性。

在使用导电油墨印刷RFID天线时,以下几方面的操作需非分特别留意,以达到最好的印刷效果。

操作情况:印刷情况的选择对印刷效果有直接的影响,应只管即便削减印刷区的灰尘及异物污染,情况的要求至少是100000级以上的净化室。

前处置惩罚:要包管印刷面洁净无污染、无油脂及氧化物等,印刷面处置惩罚后停顿的光阴越短越好,以防止被氧化或污染。

稀释:油墨调好粘度后,加少量的稀释剂,可以改良自动印刷的印刷效果。用前须充分搅拌10分钟。

预烘干:温度和光阴可根据特定的临盆工艺来调剂。

保存:温度在20-25度保存,避光、避热。

由此可见,使用导电油墨制作RFID印刷天线时对工艺具有较高的要求。对付导电油墨本身而言,应具有附出力强、电阻率低、固化温度低、导电机能稳定等特点,以满意RFID天线的功能要求。

RFID印刷天线利用代价

RFID技巧今朝已利用于物流、零售、军事、城市治理、图书治理、食物安然追溯等多个领域。分外是在零售领域,RFID电子标签因技巧先辈和方便治理而被浩繁的零售商添加到商品包装上,以实时跟踪商品的流动环境。沃尔玛、麦德龙等国际大年夜零售商都要求其供应商在其供给的商品上贴加RFID标签。

因而,RFID及相关技巧需赓续进步,以适应不合行业不合领域利用需求。而使用导电油墨及先辈的RFID天线印刷技巧,可优化RFID电子标签的利用代价,进一步匆匆进RFID的利用。以是,RFID天线印刷技巧的利用代价,主要集中在以下两个方面:

首先,低落标签资源,匆匆进各行业RFID利用。

标签资源高不停以来都是困扰RFID业界及用户的难题,RFID标签资源在RFID各个环节所占比重最大年夜。是以,在RFID电子标签推广利用的历程中,若何低落标签的资源、完善机能,是当务之急。

对付一样平常商品,RFID标签的应用会导致产品资源的前进从而阻碍了RFID技巧的进一步利用。但导电油墨技巧则可使RFID利用走出资源瓶颈。使用导电油墨进行RFID标签天线的印刷可大年夜大年夜低落HF及UHF天线的制作资源,从而低落RFID标签的总体资源。

导电油墨RFID印刷天线已用于我国公交乘车系统中应用的RFID电子标签车票。医药及其它领域的产品防伪也是RFID电子标签可以大年夜显武艺的领域。标签价格的低落使之可以大年夜规模的利用于医药、酒类等附加值高的产品的防伪系统中。

其次,匆匆进印刷财产的成长。

RFID天线的制作除了导电油墨外,还必要借助于先辈的印刷技巧。这无疑为印刷行业拓宽了成长的偏向和蹊径,使之不再仅仅局限于传统的纸面印刷,而是与自动识别行业、半导体行业等有了交叉点,可以匆匆进各个行业的合营进步。

别的,为共同RFID电子标签技巧和导电油墨RFID印刷天线的成长,印刷行业将会赓续研发加倍先辈的印刷技巧,从而推动印刷行业自身的飞速成长。

跟着导电油墨及印刷技巧的成长,RFID印刷天线技巧将会获得遍及和大年夜规模的应用,RFID标签的资源将会进一步下降,从而推动RFID技巧在更多领域的利用。

责任编辑:ct

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