Tecnologia de fabricação de antena RFID e análise de perspectiva de antena de impressão RFID

Com o rápido desenvolvimento da Internet das Coisas, mais e mais aplicações da tecnologia RFID têm sido aplicadas em logística, varejo, armazenagem, livros, Arquivos e outros campos. Portanto, a tecnologia RFID também precisa de melhoria contínua para se adaptar aos requisitos de aplicação de diferentes indústrias e campos. O uso de tinta condutora e tecnologia avançada de impressão de Antena RFID pode otimizar o valor da aplicação de Etiquetas eletrônicas RFID e promover ainda mais a aplicação de RFID.

No sistema RFID, a antena é dividida em dois tipos: antena de etiqueta e antena de leitor. O objetivo da antena de etiqueta é transferir a quantidade máxima de energia para dentro e para fora do chip de etiqueta: ao transmitir, converter corrente em ondas eletromagnéticas; ao receber, converter ondas eletromagnéticas em corrente.

Tecnologia de fabricação de antena RFID

A tecnologia de fabricação de antena RFID é dividida principalmente em três tipos: método de enrolamento de bobina, método de gravação e antena impressa. Entre elas, a antena de impressão de tinta condutiva RFID é uma nova tecnologia desenvolvida nos últimos anos. Os métodos de fabricação acima de antenas de etiquetas RFID são respectivamente aplicáveis a produtos de etiquetas eletrônicas RFID de diferentes frequências. A antena de etiqueta eletrônica RFID de baixa frequência é basicamente feita por enrolamento. A antena de etiqueta eletrônica RFID de alta frequência pode ser realizada pelos três métodos acima, mas a antena de gravação é o material principal, e seu material é geralmente alumínio ou cobre. A antena de etiqueta eletrônica RFID UHF é principalmente antenas impressas.

(1) Método de enrolamento de bobina

O método de enrolamento de bobina precisa enrolar a bobina da etiqueta em uma Ferramenta de enrolamento e fixá-la. Neste momento, o número de voltas da bobina da antena deve ser grande (normalmente 50-1500 voltas). Este método é usado para etiquetas RFID na faixa de frequência de 125-134 KHz, e suas desvantagens são alto custo e baixa velocidade de produção.

(2) Método de gravação

O método de gravação começa laminando uma folha de cobre plana em um filme plástico; em seguida, revestindo a folha de cobre com um adesivo fotossensível, secando-a e expondo-a à luz através de um filme positivo (com um padrão do formato desejado); colocando-a em um revelador químico. Neste momento, a parte iluminada do adesivo fotossensível é lavada para expor o cobre; finalmente colocado na piscina de gravação, todo o cobre não coberto pelo adesivo fotossensível é gravado, de modo a obter a bobina de cobre do formato desejado. A antena feita pelo método de gravação tem alta precisão e suas características podem corresponder ao sinal de interrogação do Leitor RFID. Ao mesmo tempo, a impedância e o desempenho de radiofrequência da antena são muito bons, mas o custo é muito alto.

(3) Antena impressa

Antenas impressas são linhas condutoras impressas diretamente em substratos isolantes (filmes) com tinta condutora para formar antenas e circuitos. Seu principal método de impressão foi expandido de serigrafia apenas para impressão offset, impressão flexográfica, impressão em rotogravura e outros métodos de produção e desenvolvido em uma tecnologia de impressão em serigrafia e rotogravura relativamente madura.

Quais são as vantagens das antenas impressas RFID?

1. Sem poluição

A cola fotossensível e outros reagentes químicos que devem ser usados no processo de gravação de cobre têm um forte efeito erosivo, e os resíduos e descargas produzidos causarão maior poluição ao meio ambiente. No entanto, a tinta condutora é usada para imprimir diretamente no substrato sem usar reagentes químicos, por isso tem a vantagem de não haver poluição.

2. Boa condutividade elétrica

Após a secagem da tinta condutora, como a distância entre as partículas condutoras se torna menor, os elétrons livres se movem ao longo da direção do campo elétrico aplicado para formar uma corrente, então a antena impressa RFID tem boa condutividade.

3. Fácil de operar

Como uma tecnologia de manufatura aditiva, a tecnologia de impressão em si é um processo de uma etapa fácil de controlar, em comparação com tecnologias de manufatura subtrativa (como gravação).

4. A escolha do material base é flexível e diversa

A tinta condutora pode ser impressa em quase todos os materiais de impressão, incluindo poliéster, poliimida, plásticos de Engenharia ABS, PVC (cloreto de polivinila), polietileno, polipropileno, policarbonato, papelão (revestimento), etc. A tecnologia de gravação de cobre só pode usar substratos altamente resistentes à corrosão, como poliéster, que geralmente são mais caros do que os substratos selecionados para impressão.

A antena de tinta condutora impressa também é capaz de suportar maior estresse mecânico externo. Além disso, tA antena de impressão de etiquetas RFID feita de tinta condutora tem melhor elasticidade e maior confiabilidade.

5. Baixo custo

A redução de custo da antena de impressão RFID depende principalmente de dois motivos: material de tinta condutora e processo de serigrafia. Em termos de custo do material em si, o preço da tinta é menor do que o de estampagem ou gravação de bobinas de metal, especialmente no caso de aumento dos preços do cobre e da prata, usar impressão de tinta condutora para fazer antenas RFID é um método alternAtivo ideal; em termos de consumo de material, a gravação consome muito metal, enquanto os circuitos de antena de impressão de tinta condutora são rápidos, economizam material, têm baixo custo e alta eficiência.

Uma das razões pelas quais o processo de serigrafia pode reduzir custos é que o investimento na introdução de equipamentos de impressão é muito mais barato do que a introdução de equipamentos de gravação de cobre. Além disso, como não há necessidade de adicionar investimento adicional devido aos requisitos de proteção ambiental no processo de impressão, o custo de manutenção da produção e do equipamento também é menor do que o da gravação em cobre, reduzindo assim o custo unitário da etiqueta.

Ao imprimir antenas RFID com tinta condutora, atenção especial deve ser dada aos seguintes aspectos para obter o melhor efeito de impressão.

Pré-tratamento: para garantir que a superfície de impressão esteja limpa e livre de poluição, graxa e óxidos, etc., quanto menor o tempo de permanência após o tratamento da superfície de impressão, melhor para evitar oxidação ou poluição.

Ambiente operacional: a escolha do ambiente de impressão tem um impacto direto no efeito de impressão. A poluição por poeira e matéria estranha na área de impressão deve ser minimizada. O requisito ambiental é pelo menos uma sala limpa acima de 100.000.

Diluição: Após ajustar a viscosidade da tinta, adicionar uma pequena quantidade de diluente pode melhorar o efeito de impressão da impressão automática. Misture bem por 10 minutos antes de usar.

Pré-secagem: A temperatura e o tempo podem ser ajustados de acordo com o processo de produção específico.

Armazenamento: Armazene a uma temperatura de 20-25 graus, longe da luz e do calor.

Pode-se ver que o uso de tinta condutora para fazer antenas de impressão RFID tem altos requisitos de tecnologia. Para a tinta condutora em si, ela deve ter as características de forte adesão, baixa resistividade, baixa temperatura de cura e condutividade estável, de modo a atender aos requisitos funcionais da antena RFID.

Claro, a razão pela qual as antenas impressas RFID são mais fortes do que as antenas tradicionais depende principalmente das características da tinta condutora e sua combinação perfeita com a tecnologia de impressão.

A tinta condutora é composta de partículas condutoras finas ou outros materiais especiais (como polímeros condutores, etc.), que podem ser impressos em substratos flexíveis ou rígidos para fazer circuitos impressos, que agem como fios, antenas e resistores. A tinta condutora determina em grande parte a impedância da antena impressa RFID, um parâmetro importante relacionado ao desempenho da antena RFID.