Resumen de problemas de la antena RFID impresa

Con la madurez de la tecnología RFID (identificación por radiofrecuencia) y la reducción gradual del precio de las etiquetas RFID, es probable que las etiquetas RFID reemplacen los códigos de barras unidimensionales y bidimensionales tradicionales. Si el código bidimensional es una extensión de la etiqueta con código unidimensional, entonces el nacimiento de RFID puede considerarse una revolución en la industria de las etiquetas.

Requisitos de la Antena RFID para serigrafía

RFID es una tecnología de identificación automática sin contacto que identifica automáticamente los objetos objetivo y obtiene datos relevantes a través de señales de radiofrecuencia. Puede funcionar en diversos entornos hostiles sin intervención manual. El sistema de etiquetas RFID se compone principalmente de tres partes: etiquetas, lectores y antenas. Entre ellos, la fabricación y la impresión de antenas tienen una relación cada vez más "estrecha", debido al alto costo y la lentitud del proceso de bobinado del alambre de cobre de la tecnología de fabricación tradicional, y las desventajas de la baja precisión, que contamina el medio ambiente. y poca resistencia al agua y al plegado en el proceso de grabado de láminas metálicas. Por lo tanto, es un método comúnmente utilizado en la industria en los últimos años para imprimir directamente antenas de etiquetas RFID mediante impresión.

De hecho, la impresión flexográfica, la impresión por huecograbado, la impresión por inyección de tinta y la serigrafía pueden completar la impresión de antenas de etiquetas RFID, pero desde muchos aspectos, parece que la serigrafía es superior a otros procesos de impresión, especialmente la capa de tinta. El factor espesor confiere a la serigrafía una ventaja absoluta. En el proceso de impresión real, generalmente se requiere que el espesor de la capa de tinta alcance 20 μm o más, lo que naturalmente no es demasiado difícil para la serigrafía con un espesor de capa de tinta de 300 μm, pero para otros métodos de impresión, es necesario confiar en la impresión repetida. Para lograr el espesor deseado, esto inevitablemente planteará mayores requisitos de precisión de impresión. Por tanto, el autor cree que la serigrafía es el proceso de impresión más adecuado para imprimir antenas de etiquetas RFID.

Reglas no tradicionales de serigrafía no tradicional.

Aunque la serigrafía es el proceso de impresión más adecuado para imprimir antenas de etiquetas RFID, dado que se utiliza tinta conductora en el proceso de impresión de antenas de etiquetas RFID, es diferente de la serigrafía tradicional en algunos aspectos. Se debe prestar especial atención a las siguientes cuestiones.

1. Determinación de la estructura de la antena.

La antena desempeña principalmente el papel de recibir y enviar señales en todo el proceso de trabajo de la etiqueta RFID, incluidas 4 bandas de frecuencia de trabajo de baja frecuencia, alta frecuencia, ultra alta frecuencia y microondas. Según las diferentes bandas de frecuencia, las antenas de etiquetas RFID se pueden dividir en tres formas básicas: tipo bobina, tipo parche microcinta y tipo dipolo.

La antena de etiqueta RFID del sistema de aplicación de corto alcance de menos de 1 metro generalmente adopta una estructura de antena tipo bobina con un proceso simple y de bajo costo, y su banda de frecuencia de trabajo se ubica principalmente en baja y alta frecuencia. Las antenas de bobina se pueden construir de diferentes maneras, ya sea como anillos circulares o rectangulares, y con diferentes materiales para el sustrato, tanto flexibles como rígidos.

La antena de etiqueta RFID del sistema de aplicación de larga distancia de más de 1 metro debe adoptar un parche de microcinta o una estructura de antena dipolo, que funciona principalmente en las bandas de frecuencia ultraalta y de microondas, y la distancia de trabajo típica es de 1 a 10 metros.

2. Determinación del método de impresión.

Los métodos de serigrafía generalmente se dividen en dos tipos: tipo de contacto y tipo sin contacto. En el proceso de impresión por contacto, el sustrato está en contacto directo con la pantalla y la espátula se mueve sobre la pantalla para imprimir. Su ventaja es que la pantalla no se inclinará ni deformará. En el proceso de impresión sin contacto, existe una distancia fija entre la pantalla y el sustrato. Cuando la escobilla de goma empuja la lechada para que fluya a través de la pantalla, inclina la pantalla y hace contacto con el sustrato para imprimir gráficos. Dado que la pantalla puede rebotar inmediatamente después de la impresión, el patrón impreso no quedará borroso. Cuando la antena de la etiqueta RFID se imprime por contacto, debido al rendimiento de la tinta conductora, es muy fácil que se manche, lo que tendrá un impacto negativo en la impresión fina. Por lo tanto, para obtener una buena calidad de impresión, en la operación real, a menudo se utiliza la impresión sin contacto como método de impresión para antenas de etiquetas RFID.

3. Selección de tinta conductora

La conductividad de la tinta conductora se verá afectada por muchos factores, como el tipo de material conductor, el tamaño de las partículas, la forma, la cantidad de relleno, el estado de dispersión, el tipo de aglutinante y el tiempo de curado. La combinación de diferentes variables también tendrá diferentes efectos sobre la conductividad. En vista de los requisitos de conductividad extremadamente altos de la antena de etiqueta RFID, la tinta conductora a base de plata es la primera opción.

. El polvo de plata para tinta se divide principalmente en dos tipos: escala micrométrica y escala nanométrica, y el polvo de plata a escala micrométrica comúnmente utilizado incluye dos tipos: escamas y esférico. Para que el polvo de plata tenga un mejor contacto entre los aglutinantes, generalmente se utiliza polvo de plata en escamas como relleno principal y se utiliza polvo de nanoplata.

Durante el proceso de impresión, la resistencia de la tinta puede aumentar debido a un secado incompleto y un espesor de impresión fino. Además, si la tinta no se agita bien antes de imprimir, debido a la alta especificidad de la plata, es fácil que se deposite en el fondo, lo que provocará problemas como un bajo contenido de plata en la capa superior de la tinta, mayor resistencia , alto contenido de plata en la capa inferior y adherencia reducida. A estos se les debe prestar suficiente atención.

Cuestiones que requieren atención especial

Después de determinar los factores básicos, como el método de impresión y la estructura de la antena, el proceso de impresión no fue todo fácil. En el proceso de impresión de antenas de etiquetas RFID mediante serigrafía, habrá algunos problemas inevitables. Aquí hay algunos ejemplos para que los lectores aprendan.

1. Fuga de tinta desigual

En el proceso de impresión de antenas de etiquetas RFID mediante serigrafía, a menudo se encuentra esta situación: la conductividad parcial es buena, la conductividad general es pobre o no hay una conductividad obvia, y se encontrarán líneas intermitentes cuando se observen con una lupa, lo que es decir, el sustrato. No hay tinta en la superficie, que es lo que a menudo llamamos fugas de tinta desiguales. Hay muchas razones para este fenómeno. Por ejemplo, si el número de malla de la pantalla es demasiado alto, provocará una mala permeabilidad de la tinta, y si el número de malla es demasiado bajo, provocará una disminución en la precisión de la línea y afectará la calidad de las impresiones finas. El número es de malla 200~300; Una fuerza de impresión insuficiente de la espátula o una fuerza desigual también provocará una fuga de tinta desigual; se debe ajustar la fuerza de la espátula de serigrafía; El problema de la viscosidad de la tinta también es una de las razones de la fuga de tinta desigual, la viscosidad es demasiado alta, la penetración de la tinta es baja y no se puede transferir uniformemente al sustrato; si es demasiado baja, se producirá pasta.

2. Descarga electrostática

La descarga electrostática, conocida como ESD (descarga electrostática), es un enorme peligro oculto en la industria de fabricación de productos electrónicos y afecta gravemente el desarrollo de la industria. La fricción entre dos fases cualesquiera en sólido, líquido y gas generará electricidad estática. Durante la impresión, la velocidad, la presión, el volumen de tinta, la distancia de la pantalla y la velocidad de pelado del sustrato de la rasqueta generarán electricidad estática, y el funcionamiento de la máquina en sí también generará electricidad estática. Una vez generada la electricidad estática, absorberá polvo, ensuciará la superficie del material o bloqueará la pantalla, lo que provocará defectos de impresión; la electricidad estática también puede provocar trefilado o pelos voladores, lo que tendrá un mayor impacto en las líneas finas de la película; Un voltaje electrostático excesivo puede descomponer el aire y luego generar chispas, provocando un incendio.

Los riesgos electrostáticos son muy grandes. En vista de su invisibilidad, aleatoriedad, potencialidad y complejidad, etc., se debe dar prioridad a la prevención de los fenómenos de ESD, y se pueden utilizar las dos medidas siguientes para la protección.

① Método de liberación. Mediante una conexión a tierra eficaz, la electricidad estática generada se descargará directamente al suelo, eliminando así la electricidad estática.

② Método de neutralización. Neutralice la electricidad estática en sustratos de etiquetas y máquinas descargando electricidad estática de diferentes polaridades.

3. Migración de polvo de plata.

En el trabajo diario, a menudo ocurre un fenómeno de este tipo: el rendimiento del producto es bueno durante la inspección de fábrica y todos los parámetros están completamente calificados, pero después de usarlo durante un período de tiempo, el usuario descubre que la resistencia de algunos productos aumenta. e incluso se produce una autoconexión por cortocircuito. . La razón es que la migración de la plata está en marcha. El problema de la migración de plata es también el mayor problema que afecta la expansión del rango de aplicación de las tintas en pasta de plata. Por supuesto, no existe pasta de plata sin migración de plata, pero podemos suprimir la migración de plata hasta cierto punto si tratamos adecuadamente el polvo de plata. Dado que el polvo de plata tiene un efecto catalítico sobre la propiedad de eliminación de gel de la suspensión, se puede utilizar polvo de plata en escamas ultrafinas con un tamaño de partícula de 0,1 a 0,2 µm y una superficie promedio de 2 m2/g. La pasta conductora Ag-Pd preparada mediante el método de pulverización con aire tiene una conductividad relativamente estable incluso en condiciones de humedad y 200 °C, y hay pocos fenómenos de cortocircuito causados por la migración de plata.