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簡單介紹智能標(biāo)簽與網(wǎng)版印刷工藝

2008-11-05 00:00 來源:互聯(lián)網(wǎng) 責(zé)編:覃麗妮

        射頻識讀標(biāo)簽(RFID Label,也稱智能標(biāo)簽、電子標(biāo)簽等,以下簡稱智能標(biāo)簽)已經(jīng)面世多年,但是要大批量生產(chǎn),普及使用,尚需克服一些技術(shù)瓶頸。這方面迫切需要各方協(xié)同,攻克難關(guān)。例如在每一個(gè)智能標(biāo)簽中,金屬天線是不可或缺的。網(wǎng)版印刷對于生產(chǎn)智能標(biāo)簽的天線線圈能做些什么呢? 
        一、什么是智能標(biāo)簽 
        智能標(biāo)簽是附屬在物品上的記錄有詳細(xì)物品信息的卡片或者吊牌。見圖1。每個(gè)智能標(biāo)簽都帶有芯片,芯片中的數(shù)據(jù)通過天線與外界交換信息。主要用于物流管理、防盜、門禁、自動(dòng)繳費(fèi)、珍貴動(dòng)物跟蹤等。智能標(biāo)簽不只是一種簡單的標(biāo)簽,它是一個(gè)系統(tǒng),包括閱讀和寫入的硬件和軟件。智能標(biāo)簽因工作的頻率不同,使用4種波段,即:LF、HF、UHF和微波。其有效的閱讀/寫入距離為0.1~5.0m,它的數(shù)據(jù)交換速度、儲(chǔ)存量和能級均與天線工作的頻率有關(guān)。工作頻率決定了天線線圈的圈數(shù)、導(dǎo)線截面厚度和每一圈之間的距離。見圖2。HF波段使用13.56MHz的芯片,通常它要求線圈圈數(shù)為6,厚度約為20μm。UHF波段使用868MHz和950MHz的芯片,線圈截面厚度約為4μm。這樣的要求網(wǎng)版印刷能做到嗎? 
        二、天線線圈的制作方法 
        目前智能標(biāo)簽天線線圈的制作方法有4種。 
        1.銅絲繞制法。用于低頻125~134k的芯片,適合于短距離內(nèi)捕獲磁力線。缺點(diǎn)是成本高,生產(chǎn)速度慢。
        2.化學(xué)腐蝕法。局限于以塑料薄膜為基材的智能標(biāo)簽,紙基的標(biāo)簽無法經(jīng)受化學(xué)腐蝕處理。這里需要表面上覆合有銅箔或者鋁箔的塑料薄膜卷材。在金屬箔上面用UV油墨印刷30μm厚的抗腐蝕的天線線圈的線路圖(蒙版)。干燥后,薄膜卷材經(jīng)過另一個(gè)印刷單元在線圈背面用導(dǎo)電油墨印刷連接線。然后經(jīng)過腐蝕槽去除沒有蒙版保護(hù)的銅箔,用堿浴洗掉蒙版。輪轉(zhuǎn)網(wǎng)印單元的速度根據(jù)腐蝕速度而定,一般起始速度為5m/min。 
        3.電鍍法。先在塑料片基上印上吸引銅的線圈電路,油墨中含有觸媒物質(zhì)銀或金屬鈀,印刷方法是網(wǎng)印或柔印。然后浸入電鍍槽,鍍銅層的厚度約為10μm。這種方法比較節(jié)省材料,但是加工速度太慢。
        4.直接印刷。用銀漿導(dǎo)電油墨直接印刷紙或塑料薄膜卷材,墨層厚度約為20μm。這里網(wǎng)印發(fā)揮了它的特長。
        從上述可以看出,4種制作方法中,有3種與網(wǎng)版印刷有關(guān)。 
        網(wǎng)版印刷的一次印刷墨層厚度最多可以達(dá)到300μm,是柔印、膠印和凹印的好幾倍。這對于用導(dǎo)電油墨印刷天線線圈,或者為腐蝕銅箔而印刷電路蒙版是十分有效的。實(shí)際印刷電路生產(chǎn)中,墨層厚度的要求一般為20μm以上。而智能標(biāo)簽的不同種類,對于線圈的墨層厚度和導(dǎo)線間隔都有不同的要求。
        三、輪轉(zhuǎn)網(wǎng)版印刷工藝
        網(wǎng)版印刷有平臺(tái)式和輪轉(zhuǎn)式之分。平臺(tái)式網(wǎng)版印刷時(shí)刮刀往返運(yùn)動(dòng),先是給網(wǎng)版上墨,然后再一次刮印,此時(shí)膜版與承印物接觸,并且擠壓油墨使之轉(zhuǎn)移過去。這種運(yùn)動(dòng)是間歇式的,生產(chǎn)效率較低。輪轉(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷則是連續(xù)供墨,連續(xù)印刷,印刷速度更快,油墨轉(zhuǎn)移能力更好。
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