Riepilogo dei problemi dell'antenna RFID stampata

Con la maturità della tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) e la graduale riduzione del prezzo dei tag RFID, è probabile che i tag RFID sostituiscano i tradizionali codici a barre monodimensionali e bidimensionali. Se il codice bidimensionale è un'estensione dell'etichetta con codice monodimensionale, allora la nascita dell'RFID può essere definita una rivoluzione nel settore delle etichette.

Requisiti dell'Antenna RFID per la serigrafia

L'RFID è una tecnologia di identificazione automatica senza contatto che identifica automaticamente gli oggetti target e ottiene i dati rilevanti tramite segnali a radiofrequenza. Può funzionare in vari ambienti difficili senza intervento manuale. Il sistema di tag RFID è composto principalmente da tre parti, ovvero tag, lettori e antenne. Tra queste, la produzione e la stampa delle antenne hanno un approccio sempre più "stretto". relazione-a causa dell'elevato costo e della bassa velocità del processo di avvolgimento del filo di rame della tecnologia di produzione tradizionale e degli svantaggi della bassa precisione, dell'inquinamento dell'ambiente e della scarsa resistenza all'acqua e alla piegatura nel processo di incisione della lamina metallica Pertanto, è un metodo comunemente utilizzato nel settore negli ultimi anni per stampare direttamente le antenne dei tag RFID tramite stampa.

In effetti, la stampa flessografica, la stampa rotocalco, la stampa a getto d'inchiostro e la serigrafia possono tutte completare la stampa delle antenne dei tag RFID, ma da molti aspetti, sembra che la serigrafia sia superiore ad altri processi di stampa, in particolare allo strato di inchiostro. Il fattore di spessore conferisce alla serigrafia un vantaggio assoluto. Nel processo di stampa effettivo, lo spessore dello strato di inchiostro è generalmente richiesto per raggiungere 20 μm o più, il che naturalmente non è troppo difficile per la serigrafia con uno spessore dello strato di inchiostro di 300 μm, ma per altri metodi di stampa, è necessario fare affidamento sulla stampa ripetuta. Per ottenere lo spessore desiderato, ciò comporterà inevitabilmente requisiti più elevati per la precisione di stampa. Pertanto, l'autore ritiene che la serigrafia sia il processo di stampa più adatto per la stampa di antenne per tag RFID.

Regole non tradizionali della serigrafia non tradizionale

Sebbene la serigrafia sia il processo di stampa più adatto per la stampa di antenne per tag RFID, poiché nel processo di stampa delle antenne per tag RFID viene utilizzato inchiostro conduttivo, è diversa dalla serigrafia tradizionale per alcuni aspetti. Si dovrebbe prestare particolare attenzione ai seguenti problemi.

1. Determinazione della struttura dell'antenna

L'antenna svolge principalmente il ruolo di ricezione e invio di segnali nell'intero processo di lavoro del tag RFID, comprese 4 bande di frequenza di lavoro di bassa frequenza, alta frequenza, ultra alta frequenza e microonde. In base alle diverse bande di frequenza, le antenne tag RFID possono essere divise in tre forme di base: tipo bobina, tipo microstrip patch e tipo dipolo.

L'antenna tag RFID del sistema di applicazione a corto raggio inferiore a 1 metro adotta generalmente una struttura di antenna di tipo bobina con processo semplice e basso costo, e la sua banda di frequenza di lavoro è situata principalmente in bassa frequenza e alta frequenza. Le antenne bobina possono essere costruite in diversi modi, come anelli circolari o rettangolari, e con diversi materiali per il substrato, sia flessibile che rigido.

L'antenna tag RFID del sistema di applicazione a lunga distanza di oltre 1 metro deve adottare una struttura di antenna microstrip patch o dipolo, che funziona principalmente nelle bande di frequenza ultra-alta e microonde, e la distanza di lavoro tipica è da 1 a 10 metri.

2. Determinazione del metodo di stampa

I metodi di stampa serigrafica sono generalmente divisi in due tipi: tipo a contatto e tipo senza contatto. Nel processo di stampa a contatto, il substrato è a contatto diretto con lo schermo e la spatola si muove sullo schermo per la stampa. Il suo vantaggio è che lo schermo non verrà inclinato e deformato. Nel processo di stampa senza contatto, c'è una distanza fissa tra lo schermo e il substrato. Quando la spatola spinge la poltiglia a scorrere attraverso lo schermo, inclina lo schermo e entra in contatto con il substrato per stampare la grafica. Poiché lo schermo può rimbalzare immediatamente dopo la stampa, il motivo stampato non sarà sfocato. Quando l'antenna del tag RFID viene stampata per contatto, a causa delle prestazioni dell'inchiostro conduttivo, è molto facile che si sbavi, il che avrà un impatto negativo sulla stampa fine. Pertanto, per ottenere una buona qualità di stampa, nel funzionamento effettivo, la stampa senza contatto è spesso utilizzata come metodo di stampa per le antenne dei tag RFID.

3. Selezione dell'inchiostro conduttivo

La conduttività del condL'inchiostro conduttivo sarà influenzato da molti fattori, come il tipo di materiale conduttivo, la dimensione delle particelle, la forma, la quantità di riempimento, lo stato di dispersione, il tipo di legante e il tempo di polimerizzazione. Anche la combinazione di diverse variabili avrà effetti diversi sulla conduttività. In considerazione dei requisiti di conduttività estremamente elevati dell'antenna del tag RFID, l'inchiostro conduttivo a base di argento è la prima scelta. La polvere d'argento per inchiostro è principalmente divisa in due tipi: su scala micrometrica e su scala nanometrica, e la polvere d'argento su scala micrometrica comunemente utilizzata include due tipi: a scaglie e sferica. Per far sì che la polvere d'argento abbia un contatto migliore tra i leganti, la polvere d'argento a scaglie è generalmente utilizzata come riempitivo principale e la polvere d'argento nanometrica è assistita.

Durante il processo di stampa, la resistenza dell'inchiostro può aumentare a causa dell'asciugatura incompleta e dello spessore di stampa sottile. Inoltre, se l'inchiostro non viene mescolato accuratamente prima della stampa, a causa dell'elevata specificità dell'argento, è facile che si depositi sul fondo, il che porterà a problemi come basso contenuto di argento nello strato superiore dell'inchiostro, maggiore resistenza, alto contenuto di argento nello strato inferiore e ridotta adesione. A questi bisogna prestare sufficiente attenzione.

Problemi che richiedono particolare attenzione

Dopo aver determinato i fattori di base come il metodo di stampa e la struttura dell'antenna, il processo di stampa non è stato tutto liscio. Nel processo di stampa di antenne per tag RFID tramite serigrafia, ci saranno alcuni problemi inevitabili. Ecco alcuni esempi da cui i lettori possono imparare.

1. Perdita di inchiostro irregolare

Nel processo di stampa di antenne per tag RFID tramite serigrafia, si verifica spesso questa situazione: la conduttività parziale è buona, la conduttività complessiva è scarsa o non c'è una conduttività evidente e si troveranno linee intermittenti se osservate con una lente di ingrandimento, ovvero il substrato. Non c'è inchiostro sulla superficie, che è ciò che spesso chiamiamo perdita di inchiostro irregolare. Ci sono molte ragioni per questo fenomeno. Ad esempio, se il numero di maglie dello schermo è troppo alto, porterà a una scarsa permeabilità dell'inchiostro e se il numero di maglie è troppo basso, porterà a una diminuzione della precisione della linea e influenzerà la qualità delle stampe fini. Il numero è 200~300 maglie; Anche una forza di stampa insufficiente della racla o una forza irregolare porterà a una perdita di inchiostro irregolare, la forza della racla serigrafica dovrebbe essere regolata; il problema della viscosità dell'inchiostro è anche una delle ragioni per la perdita di inchiostro non uniforme, la viscosità è troppo alta, la penetrazione dell'inchiostro è bassa e non può essere trasferita uniformemente al substrato, se è troppo bassa, causerà la pasta.

2. Scarica elettrostatica

La scarica elettrostatica, denominata ESD (scarica elettrostatica), è un enorme pericolo nascosto nell'industria manifatturiera elettronica e influisce seriamente sullo sviluppo del settore. L'attrito tra due fasi qualsiasi in solido, liquido e gas genererà elettricità statica. Durante la stampa, la velocità, la pressione, il volume di inchiostro, la distanza dello schermo e la velocità di distacco del substrato della racla genereranno tutti elettricità statica e anche il funzionamento della macchina stessa genererà elettricità statica. Dopo che l'elettricità statica è stata generata, assorbirà la polvere, sporcherà la superficie del materiale o bloccherà lo schermo, causando difetti di stampa; l'elettricità statica può anche causare la trafilatura dei fili o la caduta di peli, che avrà un impatto maggiore sulle linee sottili della pellicola; una tensione elettrostatica eccessiva può rompere l'aria e quindi generare scintille, causando un incendio.

I rischi elettrostatici sono così grandi. In considerazione della sua invisibilità, casualità, potenzialità e complessità, ecc., la prevenzione dei fenomeni ESD dovrebbe essere considerata prioritaria e le seguenti due misure possono essere utilizzate per la protezione.

① Metodo di rilascio. Attraverso una messa a terra efficace, l'elettricità statica generata verrà scaricata direttamente a terra, eliminando così l'elettricità statica.

② Metodo di neutralizzazione. Neutralizzare l'elettricità statica sui substrati e sulle macchine delle etichette scaricando l'elettricità statica di diverse polarità.

3. Migrazione della polvere d'argento

Nel lavoro quotidiano, si verifica spesso un fenomeno del genere: le prestazioni del prodotto sono buone durante l'ispezione in fabbrica e tutti i parametri sono completamente qualificati, ma dopo averlo utilizzato per un periodo di tempo, l'utente scopre che la resistenza di alcuni prodotti aumenta e si verifica persino un cortocircuito automatico. . Il motivo è che la migrazione dell'argento è al lavoro. Il problema della migrazione dell'argento è anche il più grande nodo che influisce sull'espansione della gamma di applicazioni degli inchiostri in pasta d'argento. Naturalmente, non esiste pasta d'argentosenza migrazione dell'argento, ma possiamo sopprimere la migrazione dell'argento in una certa misura trattando correttamente la polvere d'argento. Poiché la polvere d'argento ha un effetto catalitico sulla proprietà di rimozione del gel della sospensione, è possibile utilizzare polvere d'argento in scaglie ultrafini con una dimensione delle particelle di 0,1-0,2 μm e una superficie media di 2 m2/g. La pasta conduttiva Ag-Pd preparata con il metodo di spruzzatura ad aria ha una conduttività relativamente stabile anche a 200 °C e in condizioni di umidità, e vi è un piccolo fenomeno di cortocircuito causato dalla migrazione dell'argento.