Samenvatting van problemen met gedrukte RFID-antennes

Met de volwassenheid van RFID-technologie (Radio Frequency Identification) en de geleidelijke verlaging van de prijs van RFID-tags, zullen RFID-tags waarschijnlijk traditionele eendimensionale barcodes en tweedimensionale codes vervangen. Als de tweedimensionale code een uitbreiding is van het eendimensionale codelabel, dan kan de geboorte van RFID een revolutie in de etikettenindustrie worden genoemd.

Vereisten voor RFID-antenne voor zeefdruk

RFID is een contactloze automatische identificatietechnologie die automatisch doelobjecten identificeert en relevante gegevens verkrijgt via radiofrequentiesignalen. Het kan in verschillende zware omgevingen werken zonder handmatige tussenkomst. Het systeem van RFID-tags bestaat voornamelijk uit drie delen, namelijk tags, lezers en antennes. Daaronder hebben de productie en het bedrukken van antennes een steeds "nauwere" relatie-vanwege de hoge kosten en de lage snelheid van het koperdraadwikkelproces van de traditionele productietechnologie, en de nadelen van lage precisie, vervuiling van het milieu en slechte waterbestendigheid en vouwweerstand in het metaalfolie-etsproces Daarom is het een methode die de afgelopen jaren veel in de industrie is gebruikt om RFID-tagantennes rechtstreeks te printen door te printen.

In feite kunnen flexodruk, diepdruk, inkjetdruk en zeefdruk allemaal het printen van RFID-tagantennes voltooien, maar vanuit veel aspecten lijkt het erop dat zeefdruk superieur is aan andere printprocessen, met name de inktlaag. De factor dikte geeft zeefdruk een absoluut voordeel. In het daadwerkelijke printproces moet de dikte van de inktlaag over het algemeen 20 μm of meer bereiken, wat natuurlijk niet zo moeilijk is voor zeefdruk met een inktlaagdikte van 300 μm, maar voor andere printmethoden is het noodzakelijk om te vertrouwen op herhaald printen. Om de gewenste dikte te bereiken, worden er onvermijdelijk hogere eisen gesteld aan de nauwkeurigheid van het afdrukken. Daarom is de auteur van mening dat zeefdrukken het meest geschikte drukproces is voor het afdrukken van RFID-tagantennes.

Niet-traditionele regels voor niet-traditionele zeefdruk

Hoewel zeefdrukken het meest geschikte drukproces is voor het afdrukken van RFID-tagantennes, verschilt het in sommige opzichten van traditioneel zeefdrukken, omdat geleidende inkt wordt gebruikt in het afdrukproces van RFID-tagantennes. Er moet speciale aandacht worden besteed aan de volgende kwesties.

1. Bepaling van de antennestructuur

De antenne speelt voornamelijk de rol van het ontvangen en verzenden van signalen in het hele werkproces van de RFID-tag, inclusief 4 werkfrequentiebanden van lage frequentie, hoge frequentie, ultrahoge frequentie en microgolf. Afhankelijk van de verschillende frequentiebanden kunnen RFID-tagantennes worden onderverdeeld in drie basisvormen: spoeltype, microstrip-patchtype en dipooltype.

De RFID-tagantenne van het korteafstandstoepassingssysteem van minder dan 1 meter neemt over het algemeen een spoeltype antennestructuur aan met een eenvoudig proces en lage kosten, en de werkfrequentieband bevindt zich voornamelijk in lage frequentie en hoge frequentie. Spoelantennes kunnen op verschillende manieren worden geconstrueerd, hetzij als ronde of rechthoekige ringen, en met verschillende materialen voor het substraat, zowel flexibel als stijf.

De RFID-tagantenne van het langeafstandstoepassingssysteem van meer dan 1 meter moet een microstrip-patch- of dipoolantennestructuur aannemen, die voornamelijk werkt in de ultrahoge frequentie- en microgolffrequentiebanden, en de typische werkafstand is 1 tot 10 meter.

2. Bepaling van de drukmethode

Zeefdrukmethoden worden over het algemeen onderverdeeld in twee typen: contacttype en contactloos type. Bij contactdruk staat het substraat in direct contact met het scherm en beweegt de rakel over het scherm om te drukken. Het voordeel hiervan is dat het scherm niet wordt gekanteld en vervormd. Bij het contactloze drukproces is er een vaste afstand tussen het scherm en het substraat. Wanneer de rakel de slurry duwt om door het scherm te stromen, kantelt het het scherm en raakt het het substraat om afbeeldingen af te drukken. Omdat het scherm direct na het afdrukken kan terugveren, wordt het afgedrukte patroon niet wazig. Wanneer de RFID-tagantenne door contact wordt afgedrukt, is deze vanwege de prestaties van de geleidende inkt zeer gemakkelijk te vlekken, wat een negatieve invloed heeft op fijn afdrukken. Om een goede afdrukkwaliteit te verkrijgen, wordt daarom in de praktijk vaak contactloos afdrukken gebruikt als afdrukmethode voor RFID-tagantennes.

3. Selectie van geleidende inkt

De geleidbaarheid van geleidendeuctive inkt wordt beïnvloed door veel factoren zoals het type geleidend materiaal, deeltjesgrootte, vorm, vulhoeveelheid, dispersiestatus, type bindmiddel en uithardingstijd. De combinatie van verschillende variabelen heeft ook verschillende effecten op de geleidbaarheid. Gezien de extreem hoge geleidbaarheidsvereisten van de RFID-tagantenne is geleidende inkt op basis van zilver de eerste keuze. Zilverpoeder voor inkt wordt voornamelijk onderverdeeld in twee typen: micron-schaal en nano-schaal, en het algemeen gebruikte micron-schaal zilverpoeder omvat twee typen: vlokken en bolvormig. Om het zilverpoeder beter contact te laten maken tussen de bindmiddelen, wordt over het algemeen vlokkenzilverpoeder gebruikt als hoofdvuller en wordt nano-zilverpoeder ondersteund.

Tijdens het drukproces kan de inktweerstand toenemen als gevolg van onvolledige droging en dunne drukdikte. Bovendien, als de inkt niet grondig wordt geroerd voor het printen, is het vanwege de hoge specificiteit van zilver gemakkelijk om het naar de bodem te deponeren, wat zal leiden tot problemen zoals een laag zilvergehalte in de bovenste laag van de inkt, verhoogde weerstand, hoog zilvergehalte in de onderste laag en verminderde hechting. Hier moet voldoende aandacht aan worden besteed.

Problemen die speciale aandacht vereisen

Nadat de basisfactoren zoals de printmethode en antennestructuur waren bepaald, verliep het printproces niet helemaal soepel. Bij het printen van RFID-tagantennes door zeefdruk zullen er enkele onvermijdelijke problemen zijn. Hier zijn enkele voorbeelden waar lezers van kunnen leren.

1. Ongelijke inktlekkage

Bij het bedrukken van RFID-tagantennes door zeefdruk komt deze situatie vaak voor: de gedeeltelijke geleidbaarheid is goed, de algehele geleidbaarheid is slecht of er is geen duidelijke geleidbaarheid, en er worden onderbroken lijnen gevonden wanneer ze met een vergrootglas worden bekeken, dat wil zeggen het substraat. Er is geen inkt op het oppervlak, wat we vaak ongelijke inktlekkage noemen. Er zijn veel redenen voor dit fenomeen. Als het zeefgaasnummer bijvoorbeeld te hoog is, leidt dit tot een slechte inktdoorlaatbaarheid, en als het gaasnummer te laag is, leidt dit tot een afname van de lijnnauwkeurigheid en beïnvloedt het de kwaliteit van fijne afdrukken. Het nummer is 200~300 mesh; Onvoldoende drukkracht van de rakel of ongelijke kracht zal ook leiden tot ongelijke inktlekkage, de sterkte van de zeefdrukrakel moet worden aangepast; inktviscositeitsprobleem is ook een van de redenen voor ongelijkmatige inktlekkage, de viscositeit is te hoog, de inktpenetratie is laag en kan niet gelijkmatig worden overgebracht op het substraat, als het te laag is, zal het pasta veroorzaken.

2. Elektrostatische ontlading

Elektrostatische ontlading, ook wel ESD (ElectroStatic Discharge) genoemd, is een enorm verborgen gevaar in de elektronica-industrie en heeft ernstige gevolgen voor de ontwikkeling van de industrie. De wrijving tussen twee fasen in vaste stof, vloeistof en gas genereert statische elektriciteit. Tijdens het afdrukken genereren de snelheid, druk, inktvolume, schermafstand en substraatpelsnelheid van de rakel allemaal statische elektriciteit en de werking van de machine zelf genereert ook statische elektriciteit. Nadat de statische elektriciteit is gegenereerd, zal het stof absorberen, het oppervlak van het materiaal vuil maken of het scherm blokkeren, wat resulteert in afdrukfouten; Statische elektriciteit kan ook draadtrekken of rondvliegende haren veroorzaken, wat een grotere impact heeft op fijne filmlijnen; overmatige elektrostatische spanning kan de lucht afbreken en vervolgens vonken genereren, wat brand veroorzaakt.

Elektrostatische gevaren zijn zo groot. Gezien de onzichtbaarheid, willekeur, potentie en complexiteit, enz., moet het voorkomen van ESD-verschijnselen prioriteit krijgen en kunnen de volgende twee maatregelen worden gebruikt voor bescherming.

① Ontladingsmethode. Door effectieve aarding wordt de gegenereerde statische elektriciteit rechtstreeks naar de grond afgevoerd, waardoor statische elektriciteit wordt geëlimineerd.

② Neutralisatiemethode. Neutraliseer statische elektriciteit op etikettensubstraten en machines door statische elektriciteit van verschillende polariteiten af te voeren.

3. Migratie van zilverpoeder

In het dagelijkse werk komt een dergelijk fenomeen vaak voor: de prestaties van het product zijn goed tijdens de fabrieksinspectie en alle parameters zijn volledig gekwalificeerd, maar na gebruik gedurende een bepaalde tijd, merkt de gebruiker dat de weerstand van sommige producten toeneemt en zelfs kortsluiting zelfverbinding optreedt. . De reden is dat de migratie van zilver aan het werk is. Het probleem van zilvermigratie is ook de grootste crux die de uitbreiding van het toepassingsbereik van zilverpasta-inkten beïnvloedt. Natuurlijk is er geen zilverpastahelemaal zonder zilvermigratie, maar we kunnen de migratie van zilver tot op zekere hoogte onderdrukken door het zilverpoeder op de juiste manier te behandelen. Omdat het zilverpoeder een katalytisch effect heeft op de gelverwijderende eigenschap van de slurry, kan ultrafijn vlokzilverpoeder met een deeltjesgrootte van 0,1-0,2 μm en een gemiddeld oppervlak van 2 m2/g worden gebruikt. De Ag-Pd geleidende pasta bereid door middel van luchtspray heeft een relatief stabiele geleidbaarheid, zelfs onder 200 °C en vochtige omstandigheden, en er is weinig kortsluitingsverschijnsel veroorzaakt door zilvermigratie.