RFID(Radio Frequency IdenTIficaTIon)射頻識別技術已成為各國關註的焦點,其系統的基本組件包括RFID電子標簽、RFID讀寫器和天線。其中,天線是一種以電磁波形式接收或輻射無線電收發機射頻信號功率的裝置。在RFID系統中,天線分為標簽天線和讀寫器天線。標簽天線的目標是傳輸大型能量進出標簽芯片:將高頻電流轉換為電磁波;接收時,將電磁波轉換為高頻電流。
RFID天線有多種生產工藝。本文將總結分析RFID天線的生產技術,重點闡述RFID印刷天線及相關技術的最新生產方法,展望其前景。
三種RFID天線生產技術
RFID天線生產技術主要包括蝕刻、線圈繞組和印刷天線。其中,RFID導電油墨印刷天線是近年來發展起來的一種新技術。
上述RFID標簽天線的生產方法分別適用於不同頻率的RFID電子標簽產品。低頻RFID電子標簽天線基本上是繞線生產的。上述三種方法可以實現高頻RFID電子標簽天線,但主要是蝕刻天線,其材料一般為鋁或銅,UHF RFID電子標簽天線主要是印刷天線。
蝕刻法又稱減法生產技術。其生產工藝如下(以銅天線為例):首先,在塑料薄膜上層壓一個平面銅箔;然後在銅箔上塗上光敏膠,幹燥後通過正片(所需形狀圖案)照明;放入化學顯影液中,將光敏膠的光部分洗掉,露出銅;最後,將其放入蝕刻池中,蝕刻所有未被光敏膠覆蓋的銅,以獲得所需形狀的銅線圈。
由於蝕刻印刷天線精度高,其特性可以與讀寫機的詢問信號相匹配。同時,天線的阻抗和應用對象的射頻性能都很好,但其唯一的缺點是成本太高。
RFID標簽采用線圈繞制法制作時,應在繞制工具上繞制標簽線圈並固定。此時,天線線圈的匝數需要更多(典型匝數為50-l500匝)。該方法用於頻率范圍為125-134 KHz RFID標簽的缺點是成本高,生產速度慢。
印刷天線是指在絕緣基板(薄膜)上直接用導電墨印刷導電線,形成天線和電路,也稱為添加法生產技術。主要的印刷方法已從絲網印刷擴展到膠印、柔性版印刷、凹印等生產方法,較為成熟的生產工藝是網印和凹印技術。RFID天線生產中印刷技術的進步及其進一步應用,降低瞭RFID標簽的生產成本,促進瞭印刷技術的進步 應用RFID電子標簽。
與蝕刻天線和繞制天線相比,印刷天線本身具有以下獨特之處:
1、印刷天線制造可以更準確地調整電氣性能參數,大型限度地提高卡的使用性能。
RFID標簽的主要技術參數包括諧振頻率、Q值和阻抗。為瞭達到最佳性能,所有RFID標簽制造技術都可以通過改變天線匝數、天線尺寸和線徑厚度來獲得。印刷天線技術還可以通過局部改變線的寬度和晶片層的厚度來準確調整所需的目標值。
二、印刷天線制造可任意改變線圈形狀,以滿足用戶表面加工的要求。
隨著RFID卡的多用途使用和各種個性化要求的不斷增加,印刷天線可以在不降低任何使用性能的情況下,輕松地改變成任何形狀,如不同曲率和角度的物體表面。
各種卡基體材料可用於印刷天線。
除PVC(PVC)外,印刷天線還可根據用戶要求使用不同的卡體材料-G(共聚酯)、PET(聚酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(聚碳酸脂)和紙基材料等。如果采用繞組技術,很難用PC等材料生產出適應惡劣環境條件的RFID標簽。
四、印刷天線制造適用於各廠傢提供的晶片模塊。
隨著RFID標簽的廣泛使用,越來越多的IC晶片制造商加入瞭生產RFID晶片模塊的團隊。由於缺乏統一的標準,電氣性能參數也有所不同,印刷天線結構的靈活性可以匹配不同的晶片和不同的包裝形式,以達到最佳的使用性能。