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电子标 签印刷工艺简介

人气:1374 发表时间:2015-08-06 字体大小: 【
   印刷业 在电子标签的制作中扮演着重要角色,用导电 油墨印刷电子标签中的天线,可以大大降低RFID电子标签的制作成本。电子标签生产的初期,将主要 采用网版印刷的方法,但最终 应该采用大量生产的方法,如柔版 印刷和凹版印刷。制造天 线线圈时采用的丝网印刷工艺介绍如下。
   利用此 方法可将任意形状的线圈直接印刷到一张嵌入薄膜上。使用的“印刷颜色”是所谓的聚合厚膜(polymerthickfilm-PTF)。它由导电材料(如银、铜、石墨)的粉末,液体溶剂(solvent)和作为 加固剂的人造树脂组成。干燥后 嵌入薄膜上形成了一个经印刷成行的导电胶片。胶片的 导电率会经过层压之后降低,因为加 热和加压效应会使混合粉末各颗粒之间的接触点增大。将印刷 线圈与一个芯片或是一个模块连接起来,通常使 用的焊接工艺对于聚合厚膜是无效的,有个方法就是采用Flip-Chip工艺,即将未 加外壳的芯片的压焊点向下直接放置到线圈的连接位置上,通过导 电粘合剂连接起来。目前,印刷厂 和电子油墨制造者能生产出微处理能力接近100bit的电子标签,足以能 够提供类似条形码所提供的信息,如制造商,产品系列号和批号等。
   采用丝 网印刷技术获得电子标签中的天线,能够大 规模的进行生产,提高生产效率。然而,由于电 子标签制作工艺与传统的标签印刷不同,对于印刷企业而言,需要较大的设备投资、人力投资、员工培 训以及购买相应的配套软件、开发工具、质量控制工具等等,因此,准入门槛较高,是一次挑战。尽管如此,RFID电子标 签印刷企业还是在不断进行工艺的改进与创新,尽量降 低印刷环节的成本,为RFID电子标 签的应用铺平道路。
   国内外 印刷电子标签的最常用的工艺是丝网印刷,但是并 不是最理想的工艺。电子标 签印刷天线的厚度一般为0.01~0.04mm,这就要 求丝网印刷机必须能印出足够细的细线,并且,相邻的 两根细线之间的间隙越小越好,这样可 以确保电子标签做得小巧,然而,在通常的网印机上,把间隙 做得很小是非常困难的。此外,为了确 保天线的导电性能,印刷电 子标签时也要求网印机的印刷厚度均匀一致,否则如 果在印刷天线时出现一些微小的裂缝或凹陷,将会影响导电性能。天线印 刷过程中对环境的要求很高,因为如 果在印刷过程中环境里存在粉尘的话,也将影 响到导线之间的导电性能。
   目前,就整个RFID技术而言,面临三大障碍:标准障碍、成本障碍和技术障碍。标准障 碍指的是要应用RFID,就必须制定一个统一、开放的技术标准,但目前 市场上同时存在多个标准,另外还 有许多国家和地区正在制定适合自己的相应标准;成本障 碍指的是应用领域对成本的增加一直非常敏感,如何推广应用,成本也 可以说是主导因素;技术障碍,比如RFID标签的可识读率、型号匹配、数据处理,都是需 要解决的棘手问题。
   用丝网 印刷的方法来实现RFID标签的 印刷的工艺与其它丝网印刷的方法基本上一致。由于RFID标签的 印刷图文面积往往很小,而且印 刷时必须具有较好的印刷精度,这就为丝网印刷RFID标签增 加了不小的难度。所以在采用丝网印刷RFID标签时 应注意如下事项:
   1、在选择丝网时,网孔选 用六角形的孔形,因为这 样有利于导电油墨的彻底转移导电油墨选用溶剂型的油墨效果更佳。
   2、创造优 良的油墨干燥条件(如:减小烘箱内的风速,加热温度在140℃,加热时间在30秒到120秒之间,温度或时间的不合适,会使天 线的基材发生变形超过标准),有利于 印刷线圈图形轮廓的精确成形。
   3、保持洁 净的印刷工作环境。在印刷天线的过程中,要求没 有任何杂质掺加在油墨里面,否则会影响导电效果。车间环 境要求没有粉尘、灰尘等,否则导 电的灰尘横在两个导线之间就会连通它们。
   在过去,导电油 墨只是采用丝网印刷方式,而现在 我们可以将导电油墨扩展到胶印、柔性版印刷、凹印,这样可 以大大提高标签的制作效率、有效降低制作成本。另外,有报道 称韩国开发喷墨打印制造工艺生产RFID产品,与原先 制造成本相比减少十分之一,每个识别标签1-5日元(合0.OO4美元)。相信,随着制 作方式的不断改进和制作成本的降低,RFID将在人 们的日常生活中扮演越来越重要的角色。
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