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RFID电子标签的印制技术
RFID标签天线制造常用的技术方法有蚀刻法、电镀法和直接印刷法,这都属于天线的印制技术。蚀刻法和电镀法因其成本高,操作工艺复杂,成品制作时间长,资源利用率低下,环境污染严重等缺点渐渐被直接印刷技术取代。应答器芯片和天线需要通过印制技术附着在纸、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)甚至纺织品等材料上,构成应答器的芯片层,进而制成不干胶贴纸、纸卡、吊标或其他各种形式的应答器。由于应答器芯片不能承受印刷机的压力,所以除喷墨印刷外,一般是采用先印刷面层,再与芯片层复合、模切的工艺。
1.印制方法
印刷技术主要有网印、凹印、凸印和喷墨印刷,目前印制方法以丝网印制(网印)为首选。在RFID天线的印制中,要使用导电油墨。配合导电油墨较好的丝网是镍箔穿孔网,网孔呈六角形,也可用电解成形法制成圆形孔。整个网面平整匀薄,能极大地提高印迹的稳定性和精密性,能分辨0.1mm的电路线间隔,定位精度可达0.01mm。
2.导电油墨
导电油墨是一种特种油墨,它是在UV油墨(在紫外线照射下,发生交联聚合反应,瞬间固化成膜的油墨)、柔版水性油墨或特殊胶印油墨中加入导电载体,使油墨具有导电性。
在印制中主要采用碳浆、银浆等导电油墨。碳浆油墨是一种液型热固油墨,成膜固化后具有保护铜箔和传导电流的作用,具有良好的导电性,此外,它具有不易氧化、性能稳定、耐耐酸碱侵蚀、耐磨损等特点。银浆油墨是由超细银粉和热塑性树脂为主体组成的一种液型油墨,在PET、PVC(聚氯乙烯)、PE片材上均可使用,具有极强的附着力和遮盖力,可低温固化,具有可控导电性和低阻值。另外,还可将具有导电性的纳米级炭黑加入油墨制成导电油墨,也可将导电油墨中金属粉(如银粉)制成纳米级银粉来制造导电油墨,这种导电油墨不仅印刷的膜层薄而且均匀光滑,性能优良。廉价的纳米铜导电油墨也渐渐发展起来。
在应答器的制造中,导电油墨主要用于印制天线。
3.网印制作应答器天线的优点
RFID电子标签由芯片、天线和底材3部分组成。目前芯片和底材的性能、价格基本上比较稳定,因而各种制作方法的优势只能体现在优化天线的制作工序及降低制作成本上。
采用某种方法制作的天线具有良好的功能性与成本效益性,至少应符合3个标准:
①天线应具有良好的电性能;
②天线和芯片的连接安装便利;
③能进行批量、低成本的生产。
天线的网印制作方法较之传统的蚀刻法、线圈绕制法具有下述优点。
(1)成本低
采用网印导电油墨的方法制作天线的一个显著优点是成本低。低成本特性体现在制作工序与印制耗材两个方面。