前言:

隨著RFID市場的成長，電子標簽的使用量也呈倍數(shù)的成長，但真正阻礙RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素卻是電子標簽的價格成本仍高居不下，而印刷式的電子標簽則挾先天上成本優(yōu)勢深受市場所冀望。

印刷式電子技術(shù)被廣泛應用在軟性電子、有機顯示器、EMI防治、紙電池及RFID等領域，其中又以RFID被動式的電子標簽印刷所面臨的技術(shù)難題最多。

印刷制程

RFID被動式的電子標簽印刷主要使用之油墨俗稱為「導電銀膠」。由于印刷時需使用銀粉材料，而近來原物料價格不斷攀升使得銀膠的成本居高不下，導致原本佔有制造成本優(yōu)勢的印刷式電子標簽，一時之間成本降不下來，不過長遠來看印刷式的電子標簽，仍是未來低價電子標簽的最佳解決方桉之一。

在印刷的制程上，光是印刷轉(zhuǎn)印油墨的方式就有網(wǎng)版、凹版、凸版及噴墨等四大類，而每種印刷制程特性、品質(zhì)及成本亦各有不同，若再加入油墨及印刷底材之特性考量，電子標簽印刷的制程及材料特性之組配，將能決定各項電子標簽印件所適合採用的生產(chǎn)方式。

網(wǎng)版印刷

RFID電子標簽的印刷制程採用此種方桉的桉例最多，如圖〔1〕所示網(wǎng)版印刷就是把導電油墨由網(wǎng)版的另一側(cè)以刮刀將油墨掃壓過網(wǎng)版，而油墨則穿透過網(wǎng)版上圖樣的網(wǎng)孔間隙，黏印在被印刷的底材上。網(wǎng)版印刷的油墨黏度較高，且印刷膜厚最高可達100μm，而RFID電子標簽的印刷膜厚僅約為8~12μm即可，其后干燥則可以UV、IR及熱風等方式來達成。

圖1、網(wǎng)版印刷

凹版印刷

凹版印刷是將刻有圖樣的金屬薄版（凹刻），固定于印刷機上的印刷轆上，沾上印刷油墨后轉(zhuǎn)印至被印刷的底材上，詳如圖〔2〕所示。凹版印刷的油墨黏度較網(wǎng)版印刷油墨的黏度來的低，油墨膜厚控制最為精準，亦可符合RFID電子標簽印制所需膜厚要求，而且印刷速度更快，極適合大量印刷生產(chǎn)，缺點是需投入之設備資金較高。

圖2、凹版印刷

凸版印刷

凸版印刷是將有圖樣的橡膠厚版（凸刻），固定于印刷機上的印刷轆上，在沾上印刷油墨后轉(zhuǎn)印至底材上，詳如圖〔3〕所示。凸版印刷的油墨黏度比凹版印刷來的低，油墨膜厚也是遠低于前二者的，且印刷導電銀膠時所遭遇的難題最高最難克服，但若能克服種種難題，直接將電子標簽印刷在紙箱上的價格競爭力卻是前二者所不能媲美的。

圖3、凸版印刷

噴墨印刷

噴墨印刷技術(shù)的發(fā)展是近十年來的新興技術(shù)，其大型噴墨印刷設備的印刷精度最高可50μm左右，此技術(shù)也是最有可能成功實現(xiàn)IC電路于制程中直接以印刷方式制作，但缺點是印刷速度慢，設備及油墨成本也是所有印刷制程中最高的，而油墨黏度則是四者制程中最低的，膜厚控制精度卻是最高的。

導電銀膠油墨特性

目前導電銀膠的供應商以美、歐廠商為主，亞洲則有日本及南韓廠商相爭，其油墨特性主要為銀粉成份，而銀粉成份的多寡決定其導電阻抗的特性。另外銀粉顆粒直徑的大小，亦是決定其印刷阻抗均一性的關鍵，表〔1〕為目前市面上幾種導電銀膠油墨的商品特性比較表，由表中可見干燥烘烤溫度及時間比一般印刷油墨高且長，新開發(fā)的導電銀膠特性則有朝向低溫快干低耗能及兼顧環(huán)保的趨勢。

表1、市售導電油墨特性比較表

底材

在電子標簽印刷制程中，最易被忽略的部份就是電子標簽的底材（substrate）一般來說被動式電子標簽的底材種類不外乎PVC、PET，涂佈白紙、瓦愣紙等，但若要用在UHF頻段時，則底材材質(zhì)的介電係數(shù)會大幅影響電子標簽的RF阻抗[5]，故在設計電子標簽天線時須考量此因素在內(nèi)。

又瓦愣紙當?shù)撞挠∷㈦娮訕撕灂r，由于瓦愣紙的毛細孔相當大，且呈不規(guī)則分佈，如圖〔4〕所示。當導電油墨印刷上去時，油墨會滲入毛細孔，導致電子標簽天線阻抗分佈不均，此種現(xiàn)象在頻率愈高時問題愈嚴重。

圖4、瓦愣紙面微觀