射頻識(shí)別技術(shù)如今已成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)，其系統(tǒng)的基本組件包括RFID電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和天線。其中，天線是一種以電磁波形式把無線電收發(fā)機(jī)的射頻信號(hào)功率接收或輻射出去的裝置。在RFID系統(tǒng)中，天線分為標(biāo)簽天線和讀寫器天線兩種。標(biāo)簽天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片：發(fā)射時(shí)，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時(shí)，把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。
RFID天線有多種制作工藝，本文將對(duì)RFID天線的制作技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與分析，重點(diǎn)對(duì)RFID天線的最新的制作方法——RFID印刷天線及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行闡述，并展望其前景。三種RFID天線制作技術(shù)
RFID天線制作技術(shù)主要有蝕刻法、線圈繞制法和印刷天線三種。其中，RFID導(dǎo)電油墨印刷天線為近年來發(fā)展的一種新技術(shù)。以上RFID標(biāo)簽天線的制作方法分別適用于不同頻率的RFID電子標(biāo)簽產(chǎn)品。低頻RFID電子標(biāo)簽天線基本是繞線方式制作而成，高頻RFID電子標(biāo)簽天線利用以上三種方式均可實(shí)現(xiàn)，但以蝕刻天線為主，其材料一般為鋁或銅，UHFRFID電子標(biāo)簽天線則以印刷天線為主。
蝕刻法也稱為減法制作技術(shù)。其制作流程如下（以銅質(zhì)天線為例）：首先在一個(gè)塑料薄膜上層壓一個(gè)平面銅箔片；然后在銅箔片上涂覆光敏膠，干燥后通過一個(gè)正片（具有所需形狀的圖案）對(duì)其進(jìn)行光照；放入化學(xué)顯影液中，此時(shí)感光膠的光照部分被洗掉，露出銅；最后放入蝕刻池，所有未被感光膠覆蓋部分的銅被蝕刻掉，從而得到所需形狀的銅線圈。蝕刻印制天線因?yàn)槠渚雀?，特性能夠與讀寫機(jī)的詢問信號(hào)相匹配，同時(shí)在天線的阻抗、應(yīng)用到物品上的射頻性能等都很好，但是它惟一的缺點(diǎn)就是成本太高。
利用線圈繞制法制作RFID標(biāo)簽時(shí)，要在一個(gè)繞制工具上繞制標(biāo)簽線圈并進(jìn)行固定，此時(shí)要求天線線圈的匝數(shù)較多(典型匝數(shù)50-l500匝)。這種方法用于頻率范圍在125-134KHz的RFID標(biāo)簽，其缺點(diǎn)是成本高，生產(chǎn)速度慢。印刷天線是直接用導(dǎo)電油墨在絕緣基板（薄膜）上印刷導(dǎo)電線路，形成天線和電路，又叫添加法制作技術(shù)。主要的印刷方法已從只用絲網(wǎng)印刷擴(kuò)展到膠印、柔性版印刷、凹印等制作方法，較為成熟的制作工藝為網(wǎng)印與凹印技術(shù)。印刷技術(shù)的進(jìn)步及其進(jìn)一步應(yīng)用于RFID天線的制作使RFID標(biāo)簽的生產(chǎn)成本降低，從而促進(jìn)了RFID電子標(biāo)簽的應(yīng)用。
印刷天線本身與蝕刻天線、繞制天線相比，具有以下獨(dú)特之處：一、印刷天線制造可更加精確地調(diào)整電性能參數(shù)，將卡片使用性能最佳化。
RFID標(biāo)簽的主要技術(shù)參數(shù)有：諧振頻率、Q值和阻抗。為了達(dá)到最優(yōu)性能，所有RFID標(biāo)簽制造技術(shù)都可以采用改變天線匝數(shù)、天線尺寸大小和線徑粗細(xì)的方法來獲得。印刷天線技術(shù)還可以通過局部改變線的寬度，改變晶片層的厚度等精確調(diào)整到所需的目標(biāo)值。二、印刷天線制造可以任意改變線圈形狀，以適應(yīng)用戶表面加工要求。
針對(duì)RFID卡片的多用途使用，以及各種個(gè)性化的要求越來越多，印刷天線可按要求方便地改變成任何形狀，如不同曲率、角度的物體表面，以滿足客戶要求，而不降低任何使用性能。三、印刷天線可使用各種不同卡基體材料。
印刷式天線可按用戶要求使用不同卡體材料，除PVC（聚氯乙烯）外，還可使用PET-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。如果采用繞線技術(shù)，就很難用PC等材料生產(chǎn)出適應(yīng)惡劣環(huán)境條件的RFID標(biāo)簽。四、印刷天線制造適合于各種不同廠家提供的晶片模塊。
隨著RFID標(biāo)簽的廣泛使用，越來越多的IC晶片廠家都加入到生產(chǎn)RFID晶片模塊的隊(duì)伍。由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，電性能參數(shù)也不同，而印刷天線結(jié)構(gòu)的靈活性，可分別與各種不同晶片以及采用不同封裝形式的模塊相匹配，以達(dá)到最佳使用性能。RFID導(dǎo)電油墨與印刷天線技術(shù)
RFID印刷天線之所以具有強(qiáng)于傳統(tǒng)天線的特點(diǎn)，主要取決于導(dǎo)電油墨的特性及其與印刷技術(shù)的完美結(jié)合。導(dǎo)電油墨由細(xì)微導(dǎo)電粒子或其他特殊材料（如導(dǎo)電的聚合物等）組成，印刷在柔性或硬質(zhì)承印物上可制成印刷電路，起到導(dǎo)線、天線和電阻的作用。導(dǎo)電油墨從較大程度上決定了RFID印刷天線的阻抗這一關(guān)系RFID天線性能的重要參數(shù)。
目前，富林特（Flint）公司、Parelec公司、杜邦（DuPont）公司、韓國ABC納米技術(shù)公司、上海寶銀公司、北京力拓達(dá)科技公司、武漢三萊科技發(fā)展有限公司分別研發(fā)了各種RFID印刷天線用導(dǎo)電油墨。根據(jù)制造工藝的不同，導(dǎo)電油墨可以分為間接法導(dǎo)電油墨和直接法導(dǎo)電油墨。
按導(dǎo)電油墨中所含導(dǎo)電因子的成分，導(dǎo)電油墨包括碳漿油墨、銅漿油墨、銀漿油墨和金漿油墨。由于銀漿油墨有較低的電阻率，對(duì)于RFID標(biāo)簽而言是最佳的選擇。另外由于銅氧化速度非?？?，因此并不適合用于RFID天線的印刷。
共有 網(wǎng)友評(píng)論