Zusammenfassung der Probleme mit gedruckten RFID-Antennen

Mit der Reife der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) und der allmählichen Preissenkung von RFID-Tags werden RFID-Tags wahrscheinlich traditionelle eindimensionale Barcodes und zweidimensionale Codes ersetzen. Wenn der zweidimensionale Code eine Erweiterung des eindimensionalen Codeetiketts darstellt, kann die Geburt von RFID als Revolution in der Etikettenindustrie bezeichnet werden.

Anforderungen an Siebdruck-RFID-Antennen

RFID ist eine berührungslose automatische Identifikationstechnologie, die Zielobjekte automatisch identifiziert und relevante Daten über Hochfrequenzsignale erhält. Es kann in verschiedenen rauen Umgebungen ohne manuellen Eingriff eingesetzt werden. Das System der RFID-Tags besteht im Wesentlichen aus drei Teilen, nämlich Tags, Lesegeräten und Antennen. Dabei spielen die Herstellung und der Druck von Antennen eine immer „engere“ Rolle. Beziehung – aufgrund der hohen Kosten und der langsamen Geschwindigkeit des Kupferdrahtwickelprozesses der herkömmlichen Herstellungstechnologie sowie der Nachteile geringer Präzision, Umweltverschmutzung und schlechter Wasserdichtigkeit und Faltbeständigkeit beim Metallfolienätzprozess. Daher ist es ein In den letzten Jahren in der Branche häufig verwendete Methode zum direkten Drucken von RFID-Tag-Antennen durch Drucken.

Tatsächlich können Flexodruck, Tiefdruck, Tintenstrahldruck und Siebdruck den Druck von RFID-Tag-Antennen vervollständigen, aber in vielerlei Hinsicht scheint der Siebdruck anderen Druckverfahren, insbesondere der Tintenschicht, überlegen zu sein. Der Faktor Dicke verschafft dem Siebdruck einen absoluten Vorteil. Im eigentlichen Druckprozess muss die Dicke der Farbschicht im Allgemeinen 20 μm oder mehr erreichen, was beim Siebdruck mit einer Farbschichtdicke von 300 μm natürlich nicht allzu schwierig ist, bei anderen Druckverfahren jedoch erforderlich ist Verlassen Sie sich auf wiederholtes Drucken. Um die gewünschte Dicke zu erreichen, werden zwangsläufig höhere Anforderungen an die Druckgenauigkeit gestellt. Daher ist der Autor der Ansicht, dass Siebdruck das am besten geeignete Druckverfahren zum Drucken von RFID-Tag-Antennen ist.

Nicht-traditionelle Regeln des nicht-traditionellen Siebdrucks

Obwohl Siebdruck das am besten geeignete Druckverfahren zum Drucken von RFID-Tag-Antennen ist, unterscheidet er sich in einigen Aspekten vom herkömmlichen Siebdruck, da beim Druckprozess von RFID-Tag-Antennen leitfähige Tinte verwendet wird. Den folgenden Punkten sollte besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

1. Bestimmung der Antennenstruktur

Die Antenne spielt hauptsächlich die Rolle des Empfangens und Sendens von Signalen im gesamten Arbeitsprozess des RFID-Tags, einschließlich der vier Arbeitsfrequenzbänder Niederfrequenz, Hochfrequenz, Ultrahochfrequenz und Mikrowelle. Je nach Frequenzband können RFID-Tag-Antennen in drei Grundformen unterteilt werden: Spulentyp, Mikrostreifen-Patch-Typ und Dipoltyp.

Die RFID-Tag-Antenne des Nahbereichsanwendungssystems von weniger als 1 Meter verwendet im Allgemeinen eine Spulenantennenstruktur mit einfachem Prozess und geringen Kosten, und ihr Arbeitsfrequenzband liegt hauptsächlich im Niederfrequenz- und Hochfrequenzbereich. Spulenantennen können auf unterschiedliche Weise aufgebaut sein – entweder als kreisförmige oder rechteckige Ringe – und mit unterschiedlichen Materialien für das Substrat – sowohl flexibel als auch starr.

Die RFID-Tag-Antenne des Fernanwendungssystems von mehr als 1 Meter muss eine Mikrostreifen-Patch- oder Dipolantennenstruktur verwenden, die hauptsächlich in den Ultrahochfrequenz- und Mikrowellenfrequenzbändern funktioniert, und der typische Arbeitsabstand beträgt 1 bis 10 Meter.

2. Festlegung des Druckverfahrens

Siebdruckverfahren werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: Kontakttyp und berührungsloser Typ. Beim Kontaktdruck steht das Substrat in direktem Kontakt mit dem Sieb und der Rakel bewegt sich zum Drucken über das Sieb. Sein Vorteil besteht darin, dass der Bildschirm nicht geneigt und verformt wird. Beim berührungslosen Druckverfahren besteht ein fester Abstand zwischen Sieb und Substrat. Wenn der Rakel die Aufschlämmung durch das Sieb drückt, neigt er das Sieb und berührt das Substrat, um Grafiken auszudrucken. Da der Bildschirm unmittelbar nach dem Drucken zurückfedern kann, wird das gedruckte Muster nicht unscharf. Wenn die RFID-Tag-Antenne durch Kontakt gedruckt wird, kann sie aufgrund der Leistung der leitfähigen Tinte sehr leicht verschmieren, was sich negativ auf den Feindruck auswirkt. Um eine gute Druckqualität zu erzielen, wird daher im tatsächlichen Betrieb häufig berührungsloses Drucken als Druckverfahren für RFID-Tag-Antennen verwendet.

3. Auswahl der leitfähigen Tinte

Die Leitfähigkeit von LeitfähigkeitUktive Tinte wird von vielen Faktoren beeinflusst, wie z. B. der Art des leitfähigen Materials, der Partikelgröße, der Form, der Füllmenge, dem Dispersionszustand, der Art des Bindemittels und der Aushärtezeit. Auch die Kombination verschiedener Variablen hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Leitfähigkeit. Angesichts der extrem hohen Leitfähigkeitsanforderungen der RFID-Tag-Antenne ist leitfähige Tinte auf Silberbasis die erste Wahl. Silberpulver für Tinte wird hauptsächlich in zwei Arten unterteilt: Mikrometer- und Nanomaßstab, und das häufig verwendete Mikrometer-Silberpulver umfasst zwei Arten: Flocken und Kugelform. Um einen besseren Kontakt des Silberpulvers zwischen den Bindemitteln zu gewährleisten, wird im Allgemeinen Flockensilberpulver als Hauptfüllstoff verwendet und Nanosilberpulver unterstützt.

Während des Druckvorgangs kann sich die Farbbeständigkeit aufgrund unvollständiger Trocknung und geringer Druckdicke erhöhen. Wenn die Tinte vor dem Drucken nicht gründlich gerührt wird, kann es aufgrund der hohen Spezifität des Silbers außerdem leicht zu AbLagerungen am Boden kommen, was zu Problemen wie einem geringen Silbergehalt in der oberen Schicht der Tinte und einem erhöhten Widerstand führt , hoher Silbergehalt in der unteren Schicht und verminderte Haftung. Diesen sollte ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Themen, die besondere Aufmerksamkeit erfordern

Nachdem wir die grundlegenden Faktoren wie das Druckverfahren und die Antennenstruktur ermittelt hatten, verlief der Druckprozess nicht ganz reibungslos. Beim Drucken von RFID-Tag-Antennen im Siebdruckverfahren treten unvermeidbare Probleme auf. Hier sind einige Beispiele, aus denen die Leser lernen können.

1. Ungleichmäßiger Tintenaustritt

Beim Drucken von RFID-Tag-Antennen durch Siebdruck tritt häufig die folgende Situation auf: Die Teilleitfähigkeit ist gut, die Gesamtleitfähigkeit ist schlecht oder es gibt keine offensichtliche Leitfähigkeit, und bei Betrachtung mit einer Lupe werden intermittierende Linien gefunden ist das Substrat. Es befindet sich keine Tinte auf der Oberfläche, was wir oft als ungleichmäßigen Tintenaustritt bezeichnen. Es gibt viele Gründe für dieses Phänomen. Wenn beispielsweise die Siebmaschenzahl zu hoch ist, führt dies zu einer schlechten Tintendurchlässigkeit, und wenn die Siebmaschenzahl zu niedrig ist, führt dies zu einer Verschlechterung der Liniengenauigkeit und beeinträchtigt die Qualität feiner Drucke. Die Anzahl beträgt 200 bis 300 Maschen; Eine unzureichende Druckkraft des Rakels oder eine ungleichmäßige Kraft führen ebenfalls zu einem ungleichmäßigen Austreten der Tinte. Die Stärke des Siebdruckrakels sollte angepasst werden. Das Problem der Tintenviskosität ist auch einer der Gründe für ungleichmäßiges Auslaufen der Tinte. Die Viskosität ist zu hoch, die Tintendurchdringung ist gering und kann nicht gleichmäßig auf das Substrat übertragen werden. Wenn sie zu niedrig ist, kommt es zu einer Kleisterbildung.

2. Elektrostatische Entladung

Elektrostatische Entladung, auch ESD (ElectroStatic Discharge) genannt, stellt eine große versteckte Gefahr in der Elektronikfertigungsindustrie dar und beeinträchtigt die Entwicklung der Branche erheblich. Die Reibung zwischen zwei beliebigen Phasen in Feststoff, Flüssigkeit und Gas erzeugt statische Elektrizität. Während des Druckens erzeugen Geschwindigkeit, Druck, Tintenmenge, Siebabstand und Substratabziehgeschwindigkeit der Rakel statische Elektrizität, und auch der Betrieb der Maschine selbst erzeugt statische Elektrizität. Nachdem die statische Elektrizität erzeugt wurde, absorbiert sie Staub, verschmutzt die Oberfläche des Materials oder blockiert das Sieb, was zu Druckfehlern führt. Statische Elektrizität kann auch zu Drahtziehen oder fliegenden Haaren führen, was sich stärker auf feine Filmlinien auswirkt. Übermäßige elektrostatische Spannung kann die Luft zerstören und dann Funken erzeugen, die einen Brand verursachen.

Elektrostatische Gefahren sind so groß. Angesichts seiner Unsichtbarkeit, Zufälligkeit, Potenzialität und Komplexität usw. sollte der Verhinderung von ESD-Phänomenen Vorrang eingeräumt werden, und die folgenden zwei Maßnahmen können zum Schutz eingesetzt werden.

① Freigabemethode. Durch eine wirksame Erdung wird die erzeugte statische Elektrizität direkt in den Boden abgeleitet und so statische Elektrizität eliminiert.

② Neutralisationsmethode. Neutralisieren Sie statische Elektrizität auf Etikettensubstraten und Maschinen, indem Sie statische Elektrizität unterschiedlicher Polarität entladen.

3. Migration von Silberpulver

Bei der täglichen Arbeit tritt häufig ein solches Phänomen auf: Die Leistung des Produkts ist bei der Werksinspektion gut und alle Parameter sind vollständig qualifiziert, aber nach längerem Gebrauch stellt der Benutzer fest, dass die Widerstandsfähigkeit einiger Produkte zunimmt. und es kommt sogar zu einer Kurzschluss-Selbstverbindung. . Der Grund dafür ist, dass die Migration von Silber am Werk ist. Das Problem der Silbermigration ist zugleich der größte Knackpunkt, der die Ausweitung des Einsatzspektrums von Silberpastentinten beeinträchtigt. Natürlich gibt es keine Silberpasteganz ohne Silbermigration, aber wir können die Migration von Silber bis zu einem gewissen Grad unterdrücken, indem wir das Silberpulver richtig behandeln. Da das Silberpulver eine katalytische Wirkung auf die Gelentfernungseigenschaft der Aufschlämmung hat, kann ultrafeines Silberflockenpulver mit einer Partikelgröße von 0,1–0,2 μm und einer durchschnittlichen Oberfläche von 2 m2/g verwendet werden. Die durch das Luftsprühverfahren hergestellte leitfähige Ag-Pd-Paste weist selbst bei 200 °C und feuchten Bedingungen eine relativ stabile Leitfähigkeit auf, und es kommt kaum zu Kurzschlussphänomenen, die durch Silbermigration verursacht werden.