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印制RFID天线的细节分析及需要注意的问题概括

2019年02月27日

  随着RFID(Radio Frequency Idenficaon)技术的日趋成熟以及RFID标签价格的渐渐降低,RFID标签很有可能替换传统的一维条形码和二维码。假如说,二维码是一维码标签的延长,那么RFID的诞生或者可以称为标签行业的一场革命。

  丝网印刷正中RFID天线需求

印制RFID天线的细节分析及必要细致的题目概括

  RFID是一种非接触式的主动识别技术,通过射频旌旗灯号主动识别目标对象并获取相干数据。其可在各种恶劣的环境中工作,且无需人工干预。RFID标签的体系重要由三部分组成,即标签、阅读器和天线。其中天线的制造与印刷有着越发“亲近”的关系——因为传统制造技术铜导线绕制工艺的成本较高、速度慢,而金属箔蚀刻工艺存在精度低、污染环境、防水耐折性差的弊病,故采用印刷的体例直接印制RFID标签天线是近年来行业内普遍使用的一种体例。

  实则,柔版印刷、凹版印刷、喷墨印刷以及丝网印刷都可以完成对RFID标签天线的印制工作,但从诸多方面考虑,好像丝网印刷要优于其他几种印刷工艺,尤其墨层厚度这一因素,让丝网印刷占有了绝对的上风。在现实印制过程中,一样平常要求墨层厚度要达到20μm以上,这对于墨层厚度可以达到300μm的丝网印刷而言天然没有太大困难,但对于其他印刷体例,则必要寄托多次反复印刷以达到期望厚度,这必然会对印刷精度又提出更高的要求。所以,笔者认为丝网印刷是最适合印制RFID标签天线的印刷工艺。

  非传统丝印的非传统法则

  虽然丝网印刷是最适于印制RFID标签天线的印刷工艺,但因为RFID标签天线印制过程中采用的是导电油墨,所以在某些方面还有别于传统的丝网印刷,在印刷过程中必要对以下题目分外细致。

  1. 天线结构的确定

  天线在RFID标签的整个工作过程中重要起到接收及发送旌旗灯号的作用,包括低频、高频、超高频和微波4个工作频段。根据频段的不同,RFID标签的天线可以分为线圈型、微带贴片型和偶极子型3种基本情势。

  小于1米的近距离应用体系的RFID标签天线一样平常采用工艺简单、成本较低的线圈型的天线结构,其工作频段重要位于低频和高频。线圈型天线可以采用不同的构成体例——既可以是圆形环,也可以是矩形环;基板可以采用不同的材料——既可以是柔性基材,也可以是硬质基材。

  1米以上的远距离应用体系的RFID标签天线必要采用的是微带贴片或偶极子型的天线结构,其重要工作于超高频以及微波频段,典型的工作距离为1~10米。

  2. 印刷体例的确定

  丝网印刷体例一样平常分为接触式和非接触式两种。接触式印刷过程中,基板与丝网直接接触,刮板在丝网上移动进行印刷,其好处在于不会使丝网倾斜和变形。非接触式印刷过程中,丝网与基板之间有一固定的距离,刮板推动浆料流经丝网时,使丝网倾斜,并与基板接触印出图形。因为印刷后丝网可即刻反弹,故不会将印刷图案蹭模糊。在采用接触式印制RFID标签天线时,因为导电油墨的性能所致,极容易发生蹭脏征象,对邃密印刷产生不良影响。所以为了得到优秀的印刷质量,在现实操作中,多采用非接触式印刷作为RFID标签天线的印刷体例。

  3. 导电油墨的选择

  导电油墨的导电性能会被导电材料种类、粒子大小、外形、添补量、分散状况、黏合剂种类以及固化时间等诸多因素影响。不同变量之间的搭配亦会对导电性能产生不同的影响。鉴于RFID标签天线对导电性要求极高,故首选即为银系导电油墨。油墨用银粉重要分微米级和纳米级2类,而常用的微米级银粉包括片状和球形2种。为了使银粉在连接料之间有较好的接触,一样平常选用片状银粉做重要填料,纳米银粉辅助。

  在印刷过程中,可能会碰到因为烘干不完全、印刷厚度薄而引起的油墨电阻增大征象。此外,倘使印前油墨搅拌不够彻底,因为银的比庞大,容易沉积到底部,故而会导致油墨上层银含量低,增大电阻,基层银含量高,附着力降低等题目。这些都应该引起充足的正视。

  必要分外细致的题目

  在确定了印刷体例、天线结构等基本因素后,印刷的过程也并非是一帆风顺的。采用丝网印刷印制RFID标签天线的过程中,会出现些许难以避免的题目,特举例提醒,以供读者借鉴。

  1. 漏墨不匀

  在用丝网印刷体例印制RFID标签天线的过程中,经常会遇见这种情况:局部导电性优秀,团体导电性差或者无显明导电性,用放大镜观察时会发现有断断续续的线路,即承印物外观局部没有油墨,也就是我们常说的漏墨不匀。造成这种征象的缘故原由有许多,诸如丝网目数选择得过高,就会导致油墨通透性差,目数过低则会导致线条精度降落,影响邃密印刷品的质量,所以一样平常选择丝网目数在200~300目;刮板压印力不够或者受力不均匀也会导致漏墨不匀,应调整丝印刮板力度;油墨黏度题目也是导致漏墨不匀的缘故原由之一,黏度过高,油墨渗透力低,不能均匀地转移到承印物上,过低则会导致糊版。

  2. 静电放电

  静电放电简称ESD(Electro Stac Discharge),是电子制造业的伟大隐患,紧张影响产业的发展。固体、液体和气体中的任意两种相摩擦都会产生静电。在印刷时,刮墨刀的速度、压力、油墨量、网距、基材的剥离速度都会产生静电,机器自己的运作也会产生静电。静电产生后会吸附灰尘,使材料外观蹭脏或网版堵网,造成印刷缺陷;静电也会引起拉丝或飞毛征象,对邃密薄膜线路产生较大的影响;过高的静电电压则有可能击穿空气,进而产生火花,引起火灾。

  静电危害如此之大,鉴于其不可见性、随机性、潜在性和复杂性等特点,对ESD征象要以预防为主,可以通过以下两种措施进行防护。

  ①泄放法。通过有用接地,将产生的静电直接泄放到大地,从而消弭静电。

  ②中和法。通过释放不同极性的静电,中和掉标签基材和机器上的静电。

  3. 银粉迁移

  在日常工作中,每每会出现如许一种征象:产品在出厂检查时性能优秀,各项参数指标完全合格,但用户在使用一段时间后却发现某些产品电阻增大,甚至出现短路自通征象。究其缘故原由,就是银的迁移在作祟。银迁移题目也是影响银浆油墨应用范围扩大的最大一个症结。当然,目前还不存在完全不发生银迁移的银浆,但我们可以通过对银粉进行适当处理在肯定程度上克制银的迁移。因为银粉对浆料的排胶性具有催化剂的作用,所以可以使用粒度为0.1~0.2μm、平均外观积为2m2/g的超细片状银粉。采用气流喷雾法制备的Ag-Pd导电浆料,即使在200℃和潮湿条件下,导电性能也比较稳固,很少出现因为银迁移造成的短路征象。

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