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电子标签印刷工艺简介

人气:1525 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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