Tecnología de fabricación de antena RFID y análisis de perspectivas de antena de impresión RFID

Con el rápido desarrollo de Internet de las cosas, se han aplicado cada vez más aplicaciones de la tecnología RFID en logística, comercio minorista, almacenamiento, libros, archivos y otros campos. Por lo tanto, la tecnología RFID también necesita una mejora continua para adaptarse a los requisitos de aplicación de diferentes industrias y campos. El uso de tinta conductora y tecnología avanzada de impresión de antenas RFID puede optimizar el valor de aplicación de las Etiquetas electrónicas RFID y promover aún más la aplicación de RFID.

En el sistema RFID, la antena se divide en dos tipos: antena de etiqueta y antena de lector. El objetivo de la antena de la etiqueta es transferir la máxima cantidad de energía dentro y fuera del chip de la etiqueta: al transmitir, convertir la corriente en ondas electromagnéticas; al recibir, convierte las ondas electromagnéticas en corriente.

Tecnología de fabricación de antenas RFID

La tecnología de fabricación de antenas RFID se divide principalmente en tres tipos: método de bobinado, método de grabado y antena impresa. Entre ellos, la antena de impresión de tinta conductora RFID es una nueva tecnología desarrollada en los últimos años. Los métodos de fabricación anteriores de antenas de etiquetas RFID son aplicables respectivamente a productos de etiquetas electrónicas RFID de diferentes frecuencias. La antena de etiqueta electrónica RFID de baja frecuencia se fabrica básicamente mediante bobinado. La antena de etiqueta electrónica RFID de alta frecuencia se puede realizar mediante los tres métodos anteriores, pero la antena de grabado es el material principal y su material generalmente es aluminio o cobre. La antena de etiqueta electrónica UHF RFID son principalmente antenas impresas.

(1) Método de bobinado

El método de bobinado requiere enrollar la bobina de etiquetas en una herramienta de bobinado y fijarla. En este momento, se requiere que el número de vueltas de la bobina de la antena sea grande (normalmente entre 50 y 1500 vueltas). Este método se utiliza para etiquetas RFID en el rango de frecuencia de 125-134 KHz y sus desventajas son el alto costo y la lenta velocidad de producción.

(2) Método de grabado

El método de grabado comienza laminando una lámina de cobre plana sobre una película de plástico; luego recubrir la lámina de cobre con un adhesivo fotosensible, secarla y exponerla a la luz a través de una película positiva (con un patrón de la forma deseada); colocándolo en un revelador químico. En este momento, la parte iluminada del adhesivo fotosensible se lava para exponer el cobre; Finalmente se coloca en la piscina de grabado, se elimina todo el cobre que no está cubierto por el adhesivo fotosensible, para obtener la bobina de cobre de la forma deseada. La antena fabricada mediante el método de grabado tiene una alta precisión y sus características pueden coincidir con la señal de interrogación del Lector RFID. Al mismo tiempo, la impedancia y el rendimiento de radiofrecuencia de la antena son muy buenos, pero el costo es demasiado alto.

(3) Antena impresa

Las antenas impresas son líneas conductoras impresas directamente sobre sustratos aislantes (películas) con tinta conductora para formar antenas y circuitos. Su principal método de impresión se ha ampliado de la serigrafía únicamente a la impresión offset, la impresión flexográfica, la impresión por huecograbado y otros métodos de producción y se ha convertido en una tecnología de impresión por serigrafía y huecograbado relativamente madura.

¿Cuáles son las ventajas de las antenas impresas RFID?

1. Sin contaminación

El pegamento fotosensible y otros reactivos químicos que se deben utilizar en el proceso de grabado del cobre tienen un fuerte efecto erosivo, y los desechos y vertidos producidos provocarán una mayor contaminación al medio ambiente. Sin embargo, la tinta conductora se utiliza para imprimir directamente sobre el sustrato sin utilizar reactivos químicos, por lo que tiene la ventaja de no contaminar.

2. Buena conductividad eléctrica

Después de que se seca la tinta conductora, dado que la distancia entre las partículas conductoras se vuelve más pequeña, los electrones libres se mueven a lo largo de la dirección del campo eléctrico aplicado para formar una corriente, por lo que la antena impresa RFID tiene buena conductividad.

3. Fácil de operar

Como tecnología de fabricación aditiva, la tecnología de impresión en sí es un proceso de un solo paso fácil de controlar en comparación con las tecnologías de fabricación sustractiva (como el grabado).

4. La elección del material base es flexible y diversa.

La tinta conductora se puede imprimir en casi todos los materiales de impresión, incluidos poliéster, poliimida, plásticos de ingeniería ABS, PVC (cloruro de polivinilo), polietileno, polipropileno, policarbonato, cartón (recubierto), etc. La tecnología de grabado de cobre solo puede utilizar sustratos altamente resistentes a la corrosión. como el poliéster, que generalmente son más caros que los sustratos seleccionados para la impresión.

La antena de tinta conductora impresa también es capaz de soportar mayores tensiones mecánicas externas. Además, la antena de impresión de etiquetas RFID hecha de tinta conductora tiene mejor elasticidad y mayor confiabilidad.

5. Bajo costo

La reducción de costos de la antena de impresión RFID depende principalmente de las dos razones: el material de tinta conductora y el proceso de serigrafía. En cuanto al coste del material en sí, el precio de la tinta es inferior al de las bobinas metálicas para estampar o grabar, especialmente en el caso

Ante el aumento de los precios del cobre y la plata, utilizar la impresión con tinta conductora para fabricar antenas RFID es un método alternativo ideal; de En términos de consumo de material, el grabado consume mucho metal, mientras que los circuitos de antena de impresión con tinta conductora son rápidos, ahorran material, son económicos y de alta eficiencia.

Una de las razones por las que el proceso de serigrafía puede reducir costos es que la inversión en la introducción de equipos de impresión es mucho más económica que la introducción de equipos de grabado de cobre. Además, dado que no es necesario agregar inversiones adicionales debido a los requisitos de protección ambiental en el proceso de impresión, el costo de mantenimiento de la producción y el equipo también es menor que el del grabado con cobre, lo que reduce el costo unitario de la etiqueta.

Al imprimir antenas RFID con tinta conductora, se debe prestar especial atención a los siguientes aspectos para lograr el mejor efecto de impresión.

Pretratamiento: Para garantizar que la superficie de impresión esté limpia y libre de contaminación, grasas y óxidos, etc., cuanto más corto sea el tiempo de permanencia después del tratamiento de la superficie de impresión, mejor para prevenir la oxidación o la contaminación.

Entorno operativo: la elección del entorno de impresión tiene un impacto directo en el efecto de impresión. Se debe minimizar la contaminación por polvo y materias extrañas en el área de impresión. El requisito medioambiental es al menos una sala limpia por encima de 100.000.

Dilución: después de ajustar la viscosidad de la tinta, agregar una pequeña cantidad de diluyente puede mejorar el efecto de impresión de la impresión automática. Revuelva bien durante 10 minutos antes de usar.

Presecado: La temperatura y el tiempo se pueden ajustar según el proceso de producción específico.

Almacenamiento: Almacenar a una temperatura de 20-25 grados, protegido de la luz y el calor.

Se puede ver que el uso de tinta conductora para fabricar antenas de impresión RFID tiene altos requisitos de tecnología. La tinta conductora en sí debe tener las características de fuerte adhesión, baja resistividad, baja temperatura de curado y conductividad estable, para cumplir con los requisitos funcionales de la Antena RFID.

Por supuesto, la razón por la que las antenas impresas RFID son más resistentes que las antenas tradicionales depende principalmente de las características de la tinta conductora y de su perfecta combinación con la tecnología de impresión.

La tinta conductora está compuesta de finas partículas conductoras u otros materiales especiales (como polímeros conductores, etc.), que pueden imprimirse sobre sustratos flexibles o duros para crear circuitos impresos, que actúan como cables, antenas y resistencias. La tinta conductora determina en gran medida la impedancia de la antena impresa RFID, un parámetro importante relacionado con el rendimiento de la antena RFID.