Tecnologia di produzione dell'antenna RFID e analisi delle prospettive dell'antenna di stampa RFID

Con il rapido sviluppo dell'Internet delle cose, sempre più applicazioni della tecnologia RFID sono state applicate nella logistica, nella vendita al dettaglio, nell'immagazzinamento, nei libri, negli archivi e in altri campi. Pertanto, anche la tecnologia RFID necessita di continui miglioramenti per adattarsi ai requisiti applicativi di diversi settori e campi. L'uso di inchiostro conduttivo e della tecnologia avanzata di stampa dell'Antenna RFID può ottimizzare il valore applicativo dei Tag elettronici RFID e promuovere ulteriormente l'applicazione dell'RFID.

Nel sistema RFID, l'antenna è divisa in due tipi: antenna tag e antenna lettore. L'obiettivo dell'antenna tag è trasferire la massima quantità di energia dentro e fuori dal chip tag: durante la trasmissione, convertire la corrente in onde elettromagnetiche; durante la ricezione, convertire le onde elettromagnetiche in corrente.

Tecnologia di produzione dell'antenna RFID

La tecnologia di produzione dell'antenna RFID è principalmente divisa in tre tipi: metodo di avvolgimento della bobina, metodo di incisione e antenna stampata. Tra queste, l'antenna per stampa a inchiostro conduttivo RFID è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi anni. I metodi di fabbricazione di cui sopra delle antenne per tag RFID sono rispettivamente applicabili ai prodotti per tag elettronici RFID di diverse frequenze. L'antenna per tag elettronici RFID a bassa frequenza è fondamentalmente realizzata tramite avvolgimento. L'antenna per tag elettronici RFID ad alta frequenza può essere realizzata con i tre metodi di cui sopra, ma l'antenna per incisione è il materiale principale e il suo materiale è generalmente alluminio o rame. L'antenna per tag elettronici RFID UHF è principalmente antenne stampate.

(1) Metodo di avvolgimento della bobina

Il metodo di avvolgimento della bobina deve avvolgere la bobina dell'etichetta su uno strumento di avvolgimento e fissarla. In questo momento, il numero di spire della bobina dell'antenna deve essere elevato (in genere 50-1500 spire). Questo metodo è utilizzato per i tag RFID nell'intervallo di frequenza di 125-134 KHz e i suoi svantaggi sono costi elevati e bassa velocità di produzione.

(2) Metodo di incisione

Il metodo di incisione inizia con la laminazione di un foglio di rame piatto su una pellicola di plastica; quindi rivestendo il foglio di rame con un adesivo fotosensibile, asciugandolo ed esponendolo alla luce attraverso una pellicola positiva (con un motivo della forma desiderata); posizionandolo in uno sviluppatore chimico. A questo punto, la parte illuminata dell'adesivo fotosensibile viene lavata via per esporre il rame; infine inserito nella vasca di incisione, tutto il rame non coperto dall'adesivo fotosensibile viene inciso via, in modo da ottenere la bobina di rame della forma desiderata. L'antenna realizzata con il metodo di incisione ha un'elevata precisione e le sue caratteristiche possono corrispondere al segnale di interrogazione del Lettore RFID. Allo stesso tempo, l'impedenza e le prestazioni in radiofrequenza dell'antenna sono molto buone, ma il costo è troppo elevato.

(3) Antenna stampata

Le antenne stampate sono linee conduttive stampate direttamente su substrati isolanti (pellicole) con inchiostro conduttivo per formare antenne e circuiti. Il suo principale metodo di stampa è stato ampliato dalla sola serigrafia alla stampa offset, alla stampa flessografica, alla stampa rotocalco e ad altri metodi di produzione e sviluppato in una tecnologia di stampa serigrafica e rotocalco relativamente matura.

Quali sono i vantaggi delle antenne stampate RFID?

1. Nessun inquinamento

La colla fotosensibile e altri reagenti chimici che devono essere utilizzati nel processo di incisione del rame hanno un forte effetto erosivo e gli scarichi e gli scarichi prodotti causeranno un maggiore inquinamento per l'ambiente. Tuttavia, l'inchiostro conduttivo viene utilizzato per stampare direttamente sul substrato senza utilizzare reagenti chimici, quindi ha il vantaggio di non inquinare.

2. Buona conduttività elettrica

Dopo che l'inchiostro conduttivo si è asciugato, poiché la distanza tra le particelle conduttive si riduce, gli elettroni liberi si muovono lungo la direzione del campo elettrico applicato per formare una corrente, quindi l'antenna stampata RFID ha una buona conduttività.

3. Facile da usare

In quanto tecnologia di produzione additiva, la tecnologia di stampa stessa è un processo facile da controllare e in un unico passaggio rispetto alle tecnologie di produzione sottrattiva (come l'incisione).

4. La scelta del materiale di base è flessibile e diversificata

L'inchiostro conduttivo può essere stampato su quasi tutti i materiali di stampa, tra cui poliestere, poliimmide, plastiche ingegneristiche ABS, PVC (cloruro di polivinile), polietilene, polipropilene, policarbonato, cartone (rivestimento), ecc. La tecnologia di incisione del rame può utilizzare solo substrati altamente resistenti alla corrosione come il poliestere, che sono generalmente più costosi dei substrati selezionati per la stampa.

L'antenna a inchiostro conduttivo stampata è anche in grado di resistere a maggiori sollecitazioni meccaniche esterne. Inoltre, tL'antenna per la stampa di etichette RFID realizzata con inchiostro conduttivo ha una migliore elasticità e una maggiore affidabilità.

5. Basso costo

La riduzione dei costi dell'antenna per la stampa RFID dipende principalmente da due motivi: materiale dell'inchiostro conduttivo e processo di stampa serigrafica. In termini di costo del materiale stesso, il prezzo dell'inchiostro è inferiore a quello della stampa o dell'incisione di bobine metalliche, soprattutto nel caso di prezzi crescenti del rame e dell'argento, l'uso della stampa con inchiostro conduttivo per realizzare antenne RFID è un metodo alternativo ideale; da In termini di consumo di materiale, l'incisione consuma molto metallo, mentre i circuiti dell'antenna per la stampa con inchiostro conduttivo sono veloci, risparmiano materiale, sono economici e ad alta efficienza.

Uno dei motivi per cui il processo di stampa serigrafica può ridurre i costi è che l'investimento nell'introduzione di apparecchiature di stampa è molto più economico dell'introduzione di apparecchiature di incisione del rame. Inoltre, poiché non è necessario aggiungere investimenti aggiuntivi a causa dei requisiti di protezione ambientale nel processo di stampa, anche i costi di manutenzione della produzione e delle attrezzature sono inferiori a quelli dell'incisione del rame, riducendo così il costo unitario dell'etichetta.

Quando si stampano antenne RFID con inchiostro conduttivo, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti per ottenere il miglior effetto di stampa.

Pretrattamento: per garantire che la superficie di stampa sia pulita e priva di inquinamento, grasso e ossidi, ecc., più breve è il tempo di permanenza dopo il trattamento della superficie di stampa, meglio è prevenire l'ossidazione o l'inquinamento.

Ambiente operativo: la scelta dell'ambiente di stampa ha un impatto diretto sull'effetto di stampa. L'inquinamento da polvere e corpi estranei nell'area di stampa deve essere ridotto al minimo. Il requisito ambientale è almeno una stanza pulita sopra i 100.000.

Diluizione: dopo aver regolato la viscosità dell'inchiostro, l'aggiunta di una piccola quantità di diluente può migliorare l'effetto di stampa della stampa automatica. Mescolare bene per 10 minuti prima dell'uso.

Pre-essiccazione: la temperatura e il tempo possono essere regolati in base allo specifico processo di produzione.

Conservazione: conservare a una temperatura di 20-25 gradi, al riparo dalla luce e dal calore.

Si può notare che l'uso di inchiostro conduttivo per realizzare antenne di stampa RFID ha elevati requisiti tecnologici. Per l'inchiostro conduttivo stesso, dovrebbe avere le caratteristiche di forte adesione, bassa resistività, bassa temperatura di polimerizzazione e conduttività stabile, in modo da soddisfare i requisiti funzionali dell'antenna RFID.

Naturalmente, il motivo per cui le antenne stampate RFID sono più resistenti delle antenne tradizionali dipende principalmente dalle caratteristiche dell'inchiostro conduttivo e dalla sua perfetta combinazione con la tecnologia di stampa.

L'inchiostro conduttivo è composto da particelle conduttive fini o altri materiali speciali (come polimeri conduttivi, ecc.), che possono essere stampati su substrati flessibili o rigidi per realizzare circuiti stampati, che fungono da fili, antenne e resistori. L'inchiostro conduttivo determina in larga misura l'impedenza dell'antenna stampata RFID, un parametro importante correlato alle prestazioni dell'antenna RFID.