Podsumowanie problemów z drukowaną anteną RFID

Wraz z dojrzewaniem technologii RFID (Radio Frequency Identification) i stopniowym obniżaniem cen tagów RFID, tagi RFID prawdopodobnie zastąpią tradycyjne jednowymiarowe kody kreskowe i dwuwymiarowe kody. Jeśli dwuwymiarowy kod jest rozszerzeniem jednowymiarowej etykiety kodowej, to narodziny RFID można nazwać rewolucją w branży etykiet.

Wymagania dotyczące anteny RFID do sitodruku

RFID to bezkontaktowa technologia automatycznej identyfikacji, która automatycznie identyfikuje obiekty docelowe i uzyskuje odpowiednie dane za pomocą sygnałów radiowych. Może działać w różnych trudnych warunkach bez ręcznej interwencji. System tagów RFID składa się głównie z trzech części, a mianowicie tagów, czytników i anten. Wśród nich produkcja i drukowanie anten mają coraz bardziej „bliskie” związek-ze względu na wysoki koszt i niską prędkość procesu nawijania drutu miedzianego w tradycyjnej technologii produkcyjnej oraz wady niskiej precyzji, zanieczyszczenia środowiska oraz słabej wodoodporności i odporności na składanie w procesie trawienia folii metalowej Dlatego też jest to metoda powszechnie stosowana w przemyśle w ostatnich latach do bezpośredniego drukowania anten tagów RFID poprzez drukowanie.

W rzeczywistości druk fleksograficzny, druk wklęsły, druk atramentowy i sitodruk mogą zakończyć drukowanie anten tagów RFID, ale z wielu aspektów wydaje się, że sitodruk jest lepszy od innych procesów drukowania, szczególnie warstwy tuszu. Współczynnik grubości daje sitodrukowi absolutną przewagę. W rzeczywistym procesie drukowania grubość warstwy tuszu jest na ogół wymagana do osiągnięcia 20 μm lub więcej, co naturalnie nie jest zbyt trudne w przypadku sitodruku z grubością warstwy tuszu 300 μm, ale w przypadku innych metod drukowania konieczne jest poleganie na wielokrotnym drukowaniu. Aby osiągnąć pożądaną grubość, nieuchronnie pojawią się wyższe wymagania dotyczące dokładności druku. Dlatego autor uważa, że sitodruk jest najbardziej odpowiednim procesem drukowania do drukowania anten tagów RFID.

Niestandardowe zasady niestandardowego sitodruku

Chociaż sitodruk jest najbardziej odpowiednim procesem drukowania do drukowania anten tagów RFID, ponieważ w procesie drukowania anten tagów RFID stosuje się przewodzący tusz, różni się on od tradycyjnego sitodruku pod pewnymi względami. Należy zwrócić szczególną uwagę na następujące kwestie.

1. Określenie struktury anteny

Antena odgrywa głównie rolę odbioru i wysyłania sygnałów w całym procesie roboczym znacznika RFID, w tym 4 pasma częstotliwości roboczych: niskiej częstotliwości, wysokiej częstotliwości, ultrawysokiej częstotliwości i mikrofal. Zgodnie z różnymi pasmami częstotliwości anteny znaczników RFID można podzielić na trzy podstawowe formy: typ cewki, typ mikropaska i typ dipolowy.

Antena znacznika RFID systemu aPlikacji krótkiego zasięgu poniżej 1 metra przyjmuje na ogół strukturę anteny typu cewki z prostym procesem i niskim kosztem, a jej pasmo częstotliwości roboczej znajduje się głównie w niskiej częstotliwości i wysokiej częstotliwości. Anteny cewkowe mogą być konstruowane na różne sposoby — jako pierścienie okrągłe lub prostokątne — i z różnymi materiałami podłoża — zarówno elastycznymi, jak i sztywnymi.

Antena znacznika RFID systemu aplikacji dalekiego zasięgu, większego niż 1 metr, musi przyjąć strukturę anteny mikropaskowej lub dipolowej, która działa głównie w pasmach częstotliwości ultrawysokich i mikrofalowych, a typowa odległość robocza wynosi od 1 do 10 metrów.

2. Określenie metody drukowania

Metody sitodruku są generalnie podzielone na dwa typy: typ kontaktowy i typ bezkontaktowy. W procesie drukowania kontaktowego podłoże ma bezpośredni kontakt z sitem, a rakla porusza się po sicie w celu drukowania. Jego zaletą jest to, że sito nie będzie przechylane i deformowane. W procesie drukowania bezkontaktowego istnieje stała odległość między sitem a podłożem. Gdy rakiel przepycha zawiesinę, aby przepłynęła przez sito, przechyla sito i styka się z podłożem, aby wydrukować grafikę. Ponieważ sito może odbić się natychmiast po wydrukowaniu, wydrukowany wzór nie będzie rozmazany. Gdy antena znacznika RFID jest drukowana kontaktowo, ze względu na wydajność przewodzącego tuszu, bardzo łatwo się rozmazuje, co będzie miało negatywny wpływ na drobny druk. Dlatego w celu uzyskania dobrej jakości druku, w rzeczywistej eksploatacji, druk bezkontaktowy jest często stosowany jako metoda drukowania anten znacznika RFID.

3. Wybór przewodzącego tuszu

Przewodność kondtusz utvive będzie zależał od wielu czynników, takich jak rodzaj materiału przewodzącego, wielkość cząstek, kształt, ilość wypełnienia, stan dyspersji, rodzaj spoiwa i czas utwardzania. Połączenie różnych zmiennych będzie miało również różny wpływ na przewodność. Biorąc pod uwagę niezwykle wysokie wymagania dotyczące przewodności anteny znacznika RFID, przewodzący tusz na bazie srebra jest pierwszym wyborem. Proszek srebra do tuszu dzieli się głównie na dwa typy: mikronowy i nanometryczny, a powszechnie stosowany proszek srebra mikronowy obejmuje dwa typy: płatkowy i kulisty. Aby proszek srebra miał lepszy kontakt między spoiwami, proszek srebra płatkowego jest zwykle używany jako główny wypełniacz, a proszek nano-srebrny jest wspomagany.

Podczas procesu drukowania odporność tuszu może wzrosnąć z powodu niepełnego wyschnięcia i cienkiej grubości druku. Ponadto, jeśli tusz nie zostanie dokładnie wymieszany przed drukowaniem, ze względu na wysoką specyficzność srebra, łatwo osadza się na dnie, co prowadzi do problemów, takich jak niska zawartość srebra w górnej warstwie tuszu, zwiększona odporność, wysoka zawartość srebra w dolnej warstwie i zmniejszona przyczepność. Należy zwrócić na to szczególną uwagę.

Kwestie wymagające szczególnej uwagi

Po ustaleniu podstawowych czynników, takich jak metoda drukowania i struktura anteny, proces drukowania nie przebiegał gładko. W procesie drukowania anten znaczników RFID metodą sitodruku pojawią się pewne nieuniknione problemy. Oto kilka przykładów, z których czytelnicy mogą się uczyć.

1. Nierównomierny wyciek tuszu

W procesie drukowania anten znaczników RFID metodą sitodruku często spotyka się następującą sytuację: częściowa przewodność jest dobra, ogólna przewodność jest słaba lub nie ma wyraźnej przewodności, a przerywane linie będą widoczne po obserwacji przez lupę, czyli podłoże. Na powierzchni nie ma tuszu, co często nazywamy nierównomiernym wyciekiem tuszu. Istnieje wiele przyczyn tego zjawiska. Na przykład, jeśli liczba oczek sita jest zbyt wysoka, doprowadzi to do słabej przepuszczalności tuszu, a jeśli liczba oczek jest zbyt niska, doprowadzi to do zmniejszenia dokładności linii i wpłynie na jakość drobnych wydruków. Liczba wynosi 200~300 oczek; Niewystarczająca siła nacisku rakli lub nierówna siła nacisku również doprowadzi do nierównomiernego wycieku tuszu, należy wyregulować siłę rakli sitodrukowej; problem lepkości tuszu jest również jednym z powodów nierównomiernego wycieku tuszu, lepkość jest zbyt wysoka, penetracja tuszu jest niska i nie może być równomiernie przeniesiona na podłoże, jeśli jest zbyt niska, spowoduje to pastę.

2. Wyładowanie elektrostatyczne

Wyładowanie elektrostatyczne, zwane ESD (ElectroStatic Discharge), jest ogromnym ukrytym niebezpieczeństwem w przemyśle produkcji elektroniki i poważnie wpływa na rozwój branży. Tarcie między dowolnymi dwiema fazami w ciele stałym, ciekłym i gazowym wygeneruje elektryczność statyczną. Podczas drukowania prędkość, nacisk, objętość tuszu, odległość sita i prędkość odklejania się podłoża rakli będą generować elektryczność statyczną, a praca samej maszyny również będzie generować elektryczność statyczną. Po wygenerowaniu elektryczności statycznej pochłania ona kurz, brudzi powierzchnię materiału lub blokuje sito, co powoduje wady druku; elektryczność statyczna może również powodować rozciąganie drutu lub latające włosy, co będzie miało większy wpływ na cienkie linie filmu; nadmierne napięcie elektrostatyczne może rozbić powietrze, a następnie wytworzyć iskry, powodując pożar.

Zagrożenia elektrostatyczne są tak duże. Ze względu na ich niewidzialność, losowość, potencjalność i złożoność itp. zapobieganie zjawiskom ESD powinno być priorytetem, a w celu ochrony można zastosować następujące dwa środki.

① Metoda uwalniania. Dzięki skutecznemu uziemieniu wytworzona elektryczność statyczna zostanie rozładowana bezpośrednio do ziemi, eliminując w ten sposób elektryczność statyczną.

② Metoda neutralizacji. Neutralizuj elektryczność statyczną na podłożach etykiet i maszynach, rozładowując elektryczność statyczną o różnych biegunach.

3. Migracja proszku srebra

W codziennej pracy często występuje takie zjawisko: wydajność produktu jest dobra podczas kontroli fabrycznej, a wszystkie parametry są w pełni kwalifikowane, ale po pewnym czasie użytkowania użytkownik stwierdza, że rezystancja niektórych produktów wzrasta, a nawet występuje samoczynne zwarcie. Powodem jest to, że migracja srebra jest w toku. Problem migracji srebra jest również największym problemem, który wpływa na rozszerzenie zakresu zastosowań atramentów z pastą srebrną. Oczywiście, że nie ma pasty srebrnejbez migracji srebra, ale możemy w pewnym stopniu zahamować migrację srebra, odpowiednio przetwarzając proszek srebra. Ponieważ proszek srebra ma działanie katalityczne na właściwości usuwania żelu z zawiesiny, można użyć ultradrobnego proszku płatków srebra o wielkości cząstek 0,1-0,2 μm i średniej powierzchni 2 m2/g. Pasta przewodząca Ag-Pd przygotowana metodą natrysku powietrznego ma stosunkowo stabilną przewodność nawet w temperaturze 200°C i wilgotnych warunkach, a zjawisko zwarcia spowodowane migracją srebra jest niewielkie.