Technologia produkcji anteny RFID i analiza perspektywiczna anteny drukującej RFID

Wraz z szybkim rozwojem Internetu rzeczy, coraz więcej zastosowań technologii RFID znajduje zastosowanie w logistyce, handlu detalicznym, magazynowaniu, książkach, archiwach i innych dziedzinach. Dlatego technologia RFID wymaga również ciągłego doskonalenia, aby dostosować się do wymagań aPlikacji różnych branż i dziedzin. Wykorzystanie przewodzącego atramentu i zaawansowanej technologii drukowania anten RFID może zoptymalizować wartość aplikacji elektronicznych tagów RFID i dalej promować zastosowanie RFID.

W systemie RFID antena dzieli się na dwa typy: antena tagu i antena czytnika. Celem anteny tagu jest przesyłanie maksymalnej ilości energii do i z układu tagu: podczas transmisji przekształca prąd w fale elektromagnetyczne; podczas odbioru przekształca fale elektromagnetyczne w prąd.

Technologia produkcji anten RFID

Technologia produkcji anten RFID dzieli się głównie na trzy typy: metoda nawijania cewek, metoda trawienia i antena drukowana. Wśród nich Antena RFID z przewodzącym atramentem drukarskim to nowa technologia opracowana w ostatnich latach. Powyższe metody produkcji anten tagów RFID są odpowiednio stosowane do produktów tagów elektronicznych RFID o różnych częstotliwościach. Antena tagu elektronicznego RFID o niskiej częstotliwości jest zasadniczo wytwarzana przez nawijanie. Antena tagu elektronicznego RFID o wysokiej częstotliwości może być realizowana za pomocą trzech powyższych metod, ale antena trawiona jest głównym materiałem, a jej materiałem jest zazwyczaj aluminium lub miedź. Antena tagu elektronicznego UHF RFID to głównie anteny drukowane.

(1) Metoda nawijania cewki

Metoda nawijania cewki wymaga nawinięcia cewki etykiety na Narzędzie do nawijania i zamocowania jej. W tym momencie wymagana jest duża liczba zwojów cewki anteny (zwykle 50-1500 zwojów). Ta metoda jest stosowana do tagów RFID w zakresie częstotliwości 125-134 kHz, a jej wadami są wysokie koszty i niska prędkość produkcji.

(2) Metoda trawienia

Metoda trawienia zaczyna się od laminowania płaskiej folii miedzianej na folii plastikowej; następnie pokrywa się folię miedzianą klejem światłoczułym, suszy ją i wystawia na działanie światła przez pozytywową folię (z wzorem o pożądanym kształcie); umieszcza się ją w wywoływaczu chemicznym. W tym momencie oświetlona część kleju światłoczułego jest zmywana, aby odsłonić miedź; na koniec umieszcza się ją w basenie trawiącym, cała miedź niepokryta klejem światłoczułym jest trawiona, aby uzyskać miedzianą cewkę o pożądanym kształcie. Antena wykonana metodą trawienia ma wysoką precyzję, a jej właściwości mogą odpowiadać sygnałowi przesłuchania czytnika RFID. Jednocześnie impedancja i wydajność częstotliwości radiowej anteny są bardzo dobre, ale koszt jest zbyt wysoki.

(3) Antena drukowana

Anteny drukowane to linie przewodzące drukowane bezpośrednio na podłożach izolacyjnych (foliach) z tuszem przewodzącym w celu utworzenia anten i obwodów. Ich główna metoda drukowania została rozszerzona z sitodruku na druk offsetowy, druk fleksograficzny, druk wklęsły i inne metody produkcji i rozwinęła się w stosunkowo dojrzałą technologię sitodruku i druku wklęsłego.

Jakie są zalety anten drukowanych RFID?

1. Brak zanieczyszczeń

Klej światłoczuły i inne odczynniki chemiczne, które muszą być używane w procesie trawienia miedzi, mają silne działanie erozyjne, a odpady i ścieki wytwarzane w ten sposób powodują większe zanieczyszczenie środowiska. Jednakże przewodzący tusz jest używany do drukowania bezpośrednio na podłożu bez użycia odczynników chemicznych, więc ma tę zaletę, że nie powoduje zanieczyszczeń.

2. Dobra przewodność elektryczna

Po wyschnięciu przewodzącego tuszu, ponieważ odległość między przewodzącymi cząsteczkami staje się mniejsza, wolne elektrony poruszają się wzdłuż kierunku przyłożonego pola elektrycznego, tworząc prąd, więc drukowana antena RFID ma dobrą przewodność.

3. Łatwa obsługa

Jako technologia produkcji addytywnej, sama technologia drukowania jest łatwym do kontrolowania, jednoetapowym procesem w porównaniu z technologiami produkcji ubytkowej (takimi jak trawienie).

4. Wybór materiału bazowego jest elastyczny i różnorodny

Tusz przewodzący może być drukowany na prawie wszystkich materiałach drukarskich, w tym na poliestrze, poliimidzie, tworzywach sztucznych ABS, PVC (polichlorku winylu), polietylenie, polipropylenie, poliwęglanie, tekturze (powłokowej) itp. Technologia trawienia miedzią może wykorzystywać wyłącznie podłoża wysoce odporne na korozję, takie jak poliester, które są na ogół droższe niż podłoża wybrane do drukowania.

Antena z nadrukowanym tuszem przewodzącym jest również w stanie wytrzymać większe zewnętrzne naprężenia mechaniczne. Ponadto, tAntena do drukowania etykiet RFID wykonana z przewodzącego tuszu ma lepszą elastyczność i wyższą niezawodność.

5. Niski koszt

Obniżenie kosztów anteny do drukowania RFID zależy głównie od dwóch powodów: materiału z przewodzącym tuszem i procesu sitodruku. Jeśli chodzi o koszt samego materiału, cena tuszu jest niższa niż cena tłoczenia lub trawienia cewek metalowych, szczególnie w przypadku rosnących cen miedzi i srebra, wykorzystanie przewodzącego druku tuszem do produkcji anten RFID jest idealną alternatywną metodą; od Jeśli chodzi o zużycie materiału, trawienie zużywa dużo metalu, podczas gdy obwody anten do drukowania tuszem przewodzącym są szybkie, oszczędzające materiał, tanie i wysoce wydajne.

Jednym z powodów, dla których proces sitodruku może obniżyć koszty, jest to, że inwestycja w wprowadzenie sprzętu drukarskiego jest znacznie tańsza niż wprowadzenie sprzętu do trawienia miedzi. Ponadto, ponieważ nie ma potrzeby dodawania dodatkowych inwestycji ze względu na wymogi ochrony środowiska w procesie drukowania, koszt utrzymania produkcji i sprzętu jest również niższy niż w przypadku trawienia miedzi, co zmniejsza koszt jednostkowy etykiety.

Podczas drukowania anten RFID za pomocą przewodzącego atramentu należy zwrócić szczególną uwagę na następujące aspekty, aby uzyskać najlepszy efekt drukowania.

Wstępna obróbka: Aby zapewnić, że powierzchnia drukowania jest czysta i wolna od zanieczyszczeń, smaru i tlenków itp., im krótszy czas przebywania po obróbce powierzchni drukowania, tym lepiej zapobiega się utlenianiu lub zanieczyszczeniu.

Środowisko pracy: Wybór środowiska drukowania ma bezpośredni wpływ na efekt drukowania. Należy zminimalizować zanieczyszczenie pyłem i ciałami obcymi w obszarze drukowania. Wymagania środowiskowe to co najmniej czyste pomieszczenie powyżej 100 000.

Rozcieńczanie: Po dostosowaniu lepkości tuszu, dodanie niewielkiej ilości rozcieńczalnika może poprawić efekt drukowania automatycznego. Przed użyciem dokładnie wymieszać przez 10 minut.

Wstępne suszenie: Temperaturę i czas można dostosować do konkretnego procesu produkcyjnego.

Przechowywanie: Przechowywać w temperaturze 20-25 stopni, z dala od światła i ciepła.

Można zauważyć, że stosowanie przewodzącego tuszu do produkcji anten drukujących RFID wiąże się z wysokimi wymaganiami technologicznymi. Sam przewodzący tusz powinien mieć cechy silnej przyczepności, niskiej rezystywności, niskiej temperatury utwardzania i stabilnej przewodności, aby spełnić wymagania funkcjonalne anteny RFID.

Oczywiście, powód, dla którego anteny drukowane RFID są mocniejsze od tradycyjnych anten, zależy głównie od właściwości przewodzącego tuszu i jego idealnego połączenia z technologią drukowania.

Przewodzący tusz składa się z drobnych przewodzących cząstek lub innych specjalnych materiałów (takich jak przewodzące polimery itp.), które można drukować na elastycznych lub twardych podłożach, aby tworzyć obwody drukowane, które działają jak przewody, anteny i rezystory. Przewodzący tusz w dużej mierze określa impedancję drukowanej anteny RFID, ważny parametr związany z wydajnością anteny RFID.