Tecnologia dell'antenna stampata RFID e valore applicativo
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La tecnologia di identificazione a radiofrequenza RFID (Radio Frequency Identification) è diventata al centro dell'attenzione di tutti i paesi. I componenti di base del sistema includono tag elettronici RFID, lettori RFID e antenne. Tra questi, l'antenna è un dispositivo che riceve o irradia l'energia del segnale a radiofrequenza del ricetrasmettitore sotto forma di onde elettromagnetiche. Nel sistema RFID, l'antenna è divisa in un'antenna tag e un'antenna del lettore. L'obiettivo dell'antenna tag è di trasmettere l'energia massima dentro e fuori dal chip tag: durante la trasmissione, la corrente ad alta frequenza viene convertita in onde elettromagnetiche; durante la ricezione, l'onda elettromagnetica viene convertita in una corrente ad alta frequenza.
Le antenne RFID hanno una varietà di processi di produzione. Questo articolo riassumerà e analizzerà la tecnologia di produzione delle antenne RFID, concentrandosi sugli ultimi metodi di produzione di antenne RFID, antenne stampate RFID e relative tecnologie, e attende con interesse le sue prospettive.
Tre tecnologie di fabbricazione di antenne RFID
La tecnologia di produzione dell'antenna RFID include principalmente il metodo di incisione, il metodo di avvolgimento della bobina e l'antenna stampata. Tra questi, l'antenna con conduttore di inchiostro conduttivo RFID è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi anni.
I suddetti metodi di produzione dell'antenna per etichette RFID sono applicabili rispettivamente ai prodotti con tag elettronici RFID di diverse frequenze. L'antenna elettronica RFID a bassa frequenza è costituita essenzialmente da avvolgimento. L'antenna per etichette elettroniche RFID ad alta frequenza può essere realizzata con i tre metodi precedenti, ma l'antenna incisa viene principalmente utilizzata e il materiale è generalmente in alluminio o rame e l'antenna con tag elettronico RFID UHF è basata principalmente su antenne stampate.
Il metodo di incisione è anche chiamato tecnica di fabbricazione sottrattiva. Il processo di produzione è il seguente (prendendo come esempio un'antenna di rame): in primo luogo la laminazione di una lamina di rame piatta su una pellicola di plastica; quindi ricoprire il foglio di rame con una pasta fotosensibile, asciugarlo e passare un film positivo (modello con una forma desiderata) Viene irradiato; è posto in una soluzione chimica di sviluppo, in corrispondenza della quale la porzione illuminata del photoresist viene lavata via per esporre il rame; infine, viene posto in un bagno di incisione e tutto il rame non coperto dal photoresist viene inciso per ottenere una forma desiderata. Bobina di rame.
A causa della sua alta precisione, l'antenna stampata può adattarsi al segnale di interrogazione del lettore e l'impedenza dell'antenna e la prestazione RF applicata all'oggetto sono buone, ma il suo unico svantaggio è che il costo è troppo alto.
Quando il tag RFID è prodotto dal metodo di avvolgimento della bobina, la bobina dell'etichetta viene avvolta e fissata su uno strumento di avvolgimento e il numero di spire della bobina dell'antenna è richiesto (in genere 50-l500 匝). Questo metodo viene utilizzato per tag RFID con un intervallo di frequenza di 125-134 KHz, che presenta gli svantaggi di costi elevati e di velocità di produzione ridotta.
L'antenna stampata stampa direttamente linee conduttive sul substrato isolante (pellicola) con inchiostro conduttivo per formare un'antenna e un circuito, che è anche chiamato una tecnica di produzione additiva. I principali metodi di stampa sono stati estesi dalla serigrafia alla stampa offset, alla stampa flessografica, alla stampa rotocalco, ecc. I processi di produzione più maturi sono la serigrafia e la stampa rotocalco. I progressi nella tecnologia di stampa e la sua ulteriore applicazione nella produzione di antenne RFID hanno ridotto il costo di produzione di tag RFID, facilitando in tal modo l'uso di tag RFID.
L'antenna stampata ha le seguenti caratteristiche uniche rispetto alle antenne incise e alle antenne avvolte:
Innanzitutto, la produzione dell'antenna stampata può regolare in modo più accurato i parametri delle prestazioni elettriche per ottimizzare le prestazioni della scheda.
I principali parametri tecnici dei tag RFID sono: frequenza di risonanza, valore Q e impedenza. Per ottenere prestazioni ottimali, è possibile ottenere tutte le tecniche di produzione di etichette RFID cambiando il numero dell'antenna, la dimensione dell'antenna e il diametro del filo. La tecnologia dell'antenna stampata può anche essere regolata con precisione su un valore target desiderato cambiando localmente la larghezza della linea, modificando lo spessore dello strato di wafer e simili.
In secondo luogo, la produzione dell'antenna stampata può cambiare arbitrariamente la forma della bobina per soddisfare i requisiti di lavorazione della superficie dell'utente.
In risposta all'utilizzo versatile delle schede RFID e alla crescente varietà di requisiti di personalizzazione, le antenne stampate possono essere facilmente modificate in qualsiasi forma, come superfici di diverse curvature e angoli, per soddisfare le esigenze dei clienti senza alcuna riduzione. Usa le prestazioni.
In terzo luogo, l'antenna stampata può utilizzare una varietà di materiali di base differenti.
Le antenne stampate possono essere utilizzate con materiali di carte diversi in base alle esigenze degli utenti. Oltre al PVC (polivinilcloruro), possono essere utilizzati anche PET-G (copoliestere), PET (poliestere), ABS (acrilonitrile-butadiene-benzene). Copolimero di etilene), PC (policarbonato) e materiali a base di carta. Se si utilizza la tecnologia degli avvolgimenti, è difficile produrre tag RFID adattati alle condizioni ambientali più difficili utilizzando materiali come i PC.
In quarto luogo, la produzione di antenne stampate è adatta per i moduli wafer forniti da vari produttori.
Con l'uso diffuso dei tag RFID, sempre più produttori di chip IC si sono uniti al team che produce i moduli chip RFID. A causa della mancanza di standard uniformi, i parametri delle prestazioni elettriche sono diversi e la flessibilità della struttura dell'antenna stampata può essere abbinata a diversi wafer e moduli in diversi formati di pacchetto per ottenere le migliori prestazioni. [Il prossimo]
Inchiostro conduttivo RFID e tecnologia dell'antenna stampata
Le antenne stampate RFID hanno caratteristiche più forti rispetto alle antenne tradizionali, principalmente in base alle caratteristiche degli inchiostri conduttivi e alla loro perfetta combinazione con la tecnologia di stampa.
Gli inchiostri conduttivi sono costituiti da particelle conduttive fini o altri materiali speciali (come polimeri conduttivi, ecc.) 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 RFID stampata come parametro importante delle prestazioni dell'antenna RFID.
A seconda del processo di produzione, gli inchiostri conduttivi possono essere classificati in inchiostri conduttivi indiretti e inchiostri conduttivi diretti.
L'inchiostro conduttivo include un inchiostro di pasta di carbone, un inchiostro di pasta di rame, un inchiostro di pasta d'argento e un inchiostro di pasta d'oro secondo una composizione di un fattore conduttivo contenuto nell'inchiostro conduttivo. A causa della bassa resistività degli inchiostri in pasta argentata, è la scelta migliore per i tag RFID. Inoltre, poiché il rame è molto veloce nell'ossidazione, non è adatto per la stampa su antenne RFID.
Dal punto di vista dello sviluppo futuro, la tecnologia dell'antenna stampata RFID diventerà la principale tecnologia di fabbricazione dell'antenna RFID, che deriva dai seguenti vantaggi dell'utilizzo di inchiostro conduttivo per la stampa di antenne:
A basso costo
La riduzione dei costi dipende principalmente dai due aspetti del materiale dell'inchiostro conduttivo e dal processo di stampa dello schermo. In termini di costo del materiale stesso, l'inchiostro è più economico rispetto alla timbratura o all'incisione delle bobine metalliche, specialmente nel caso di un aumento dei prezzi di rame e argento, è un'alternativa ideale alla fabbricazione di antenne RFID mediante stampa a inchiostro conduttivo; In termini di consumo di materiale, l'incisione consuma una grande quantità di metallo e i circuiti di antenna conduttiva con inchiostro stampato sono veloci, a risparmio di materiali, a basso costo e altamente efficienti.
Uno dei motivi per cui il processo di serigrafia può ridurre i costi è che l'investimento nell'introduzione di apparecchiature di stampa è molto più economico rispetto all'introduzione di apparecchiature per incisione in rame. Inoltre, poiché non è necessario aggiungere ulteriori investimenti a causa dei requisiti ambientali durante il processo di stampa, i costi di manutenzione della produzione e delle apparecchiature sono inferiori a quelli del metodo di incisione in rame, riducendo così il costo unitario dell'etichetta.
Buona conducibilità elettrica
Dopo che l'inchiostro conduttivo viene asciugato, poiché la distanza tra le particelle conduttive diventa piccola, gli elettroni liberi si muovono nella direzione del campo elettrico applicato per formare una corrente, e quindi l'antenna stampata RFID ha una buona conduttività elettrica.
Facile da usare
La tecnologia di stampa, come tecnica di produzione additiva, è un processo one-step facile da controllare, che è intrinsecamente una tecnica di fabbricazione sottrattiva (come l'incisione).
Nessun inquinamento
Gli adesivi fotosensibili e altri agenti chimici che devono essere utilizzati nel processo di incisione al rame hanno un forte effetto erosivo e gli scarichi e gli effluenti generati causano un maggiore inquinamento ambientale. La stampa con inchiostro conduttivo direttamente sul substrato elimina la necessità di reagenti chimici e quindi ha il vantaggio di non contaminare.
Selezione flessibile del substrato
Gli inchiostri conduttivi possono essere stampati su quasi tutti i supporti, inclusi poliestere, poliimmide, plastica ingegnerizzata ABS, PVC (polivinilcloruro), polietilene, polipropilene, policarbonato, (rivestimento) cartone. La tecnologia di incisione al rame può utilizzare solo substrati con elevata resistenza alla corrosione, come il poliestere, che sono generalmente più costosi dei substrati selezionati per la stampa.
Le antenne a inchiostro conduttivo stampato sono anche in grado di resistere a sollecitazioni meccaniche esterne più elevate. Inoltre, le antenne stampate con tag RFID realizzate con inchiostri conduttivi offrono maggiore flessibilità e maggiore affidabilità.
Quando si stampano antenne RFID con inchiostri conduttivi, i seguenti aspetti operativi richiedono una particolare attenzione per ottenere i migliori risultati di stampa.
Ambiente operativo: la scelta dell'ambiente di stampa ha un impatto diretto sull'effetto di stampa. La polvere e le sostanze estranee nell'area di stampa dovrebbero essere ridotte al minimo. I requisiti ambientali sono almeno 100.000 in camera bianca.
Pre-trattamento: per garantire che la superficie stampata sia pulita e priva di inquinamento, grasso e ossido, ecc., Più breve è il tempo di permanenza dopo il trattamento con la superficie di stampa, meglio è, per prevenire l'ossidazione o l'inquinamento.
Diluizione: dopo aver regolato la viscosità dell'inchiostro, aggiungere una piccola quantità di diluente per migliorare l'effetto di stampa della stampa automatica. Mescolare bene per 10 minuti prima dell'uso.
Pre-cottura: temperatura e tempo possono essere regolati in base al processo di produzione specifico.
Conservazione: la temperatura viene conservata a 20-25 gradi, al riparo dalla luce e dal calore.
Si può vedere che l'uso dell'inchiostro conduttivo per realizzare antenne stampate RFID ha requisiti elevati sul processo. Per l'inchiostro conduttivo stesso, dovrebbe avere le caratteristiche di forte adesione, bassa resistività, bassa temperatura di reticolazione e conduttività elettrica stabile per soddisfare i requisiti funzionali dell'antenna RFID. [Il prossimo]
Valore dell'applicazione dell'antenna per stampa RFID
La tecnologia RFID è stata utilizzata nella logistica, nella vendita al dettaglio, nella gestione militare, nella gestione delle biblioteche, nella tracciabilità della sicurezza alimentare e in altri campi. Soprattutto nel campo della vendita al dettaglio, le etichette elettroniche RFID sono state aggiunte agli imballaggi di merci da numerosi rivenditori grazie alla loro tecnologia avanzata e alla gestione conveniente per tracciare il flusso delle merci in tempo reale. I principali rivenditori internazionali come Wal-Mart e Metro hanno chiesto ai loro fornitori di allegare tag RFID ai prodotti che offrono.
Pertanto, l'RFID e le tecnologie correlate devono essere continuamente migliorate per soddisfare le esigenze applicative di diversi settori e settori diversi. L'uso di inchiostri conduttivi e la tecnologia avanzata di stampa di antenne RFID può ottimizzare il valore applicativo dei tag RFID elettronici e promuovere ulteriormente l'applicazione di RFID. Pertanto, il valore applicativo della tecnologia di stampa dell'antenna RFID si concentra principalmente sui seguenti due aspetti:
In primo luogo, ridurre i costi delle etichette e promuovere le applicazioni RFID in tutti i settori.
L'alto costo delle etichette ha sempre afflitto il settore RFID e gli utenti. Il costo dei tag RFID è il più grande in tutti gli aspetti della tecnologia RFID. Pertanto, nel processo di promozione dell'applicazione dei tag RFID elettronici, come ridurre il costo dei tag e migliorare le prestazioni è una priorità assoluta.
Per le merci in generale, l'uso di etichette RFID può comportare un aumento dei costi del prodotto e ostacolare l'ulteriore applicazione della tecnologia RFID. Ma la tecnologia dell'inchiostro conduttivo può rendere le applicazioni RFID fuori dal collo di bottiglia dei costi. L'uso di inchiostri conduttivi per la stampa di antenne per etichette RFID può ridurre notevolmente il costo di produzione delle antenne HF e UHF, riducendo così il costo complessivo delle etichette RFID.
Inchiostro conduttivo L'antenna stampata RFID è stata utilizzata nei biglietti con tag RFID usati nel sistema di autobus in Cina. L'anti-contraffazione di prodotti in medicina e in altri settori è anche un'area in cui è possibile utilizzare etichette elettroniche RFID. La riduzione del prezzo dell'etichetta consente di applicarlo al sistema anticontraffazione di prodotti ad alto valore aggiunto come farmaci e alcol.
In secondo luogo, promuovere lo sviluppo del settore della stampa.
Oltre agli inchiostri conduttivi, la produzione di antenne RFID richiede tecniche di stampa avanzate. Ciò indubbiamente allarga la direzione e il percorso di sviluppo per l'industria della stampa, in modo che non si limiti più alla stampa tradizionale della carta, ma abbia un'intersezione con l'industria dell'identificazione automatica e l'industria dei semiconduttori, che può promuovere il progresso comune di varie industrie.
Inoltre, al fine di cooperare con lo sviluppo della tecnologia delle etichette elettroniche RFID e dell'antenna a inchiostro conduttivo RFID, l'industria della stampa continuerà a sviluppare tecnologie di stampa più avanzate, promuovendo così il rapido sviluppo del settore della stampa stessa.
Con lo sviluppo di inchiostri conduttivi e tecnologia di stampa, la tecnologia dell'antenna stampata RFID sarà diffusa e utilizzata su larga scala e il costo dei tag RFID sarà ulteriormente ridotto, promuovendo in tal modo l'applicazione della tecnologia RFID in più campi.