RFID 안테나 제조기술 및 RFID 프린팅 안테나의 전망 분석

사물 인터넷의 급속한 발전으로 물류, 소매, 창고, 서적, 기록 보관소 및 기타 분야에 RFID 기술이 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 따라서 RFID 기술은 다양한 산업 및 분야의 응용 요구 사항에 적응하기 위해 지속적인 개선이 필요합니다. 전도성 잉크와 고급 RFID 안테나 인쇄 기술을 사용하면 RFID 전자 태그의 응용 가치를 최적화하고 RFID 응용을 더욱 촉진할 수 있습니다.

RFID 시스템에서 안테나는 태그 안테나와 리더 안테나의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 태그 안테나의 목적은 태그 칩 안팎으로 최대량의 에너지를 전송하는 것입니다. 전송 시 전류를 전자기파로 변환합니다. 수신 시 전자파를 전류로 변환합니다.

RFID 안테나 제조기술

RFID 안테나 제조 기술은 크게 코일 권선 방식, 에칭 방식, 프린트 안테나 세 가지로 구분된다. 그중 RFID 전도성 잉크 인쇄 안테나는 최근 몇 년간 개발된 신기술이다. 위의 RFID 태그 안테나 제조 방법은 각각 다른 주파수의 RFID 전자 태그 제품에 적용 가능합니다. 저주파 RFID 전자 태그 안테나는 기본적으로 권선으로 만들어집니다. 고주파 RFID 전자 태그 안테나는 위의 세 가지 방법으로 실현할 수 있지만 에칭 안테나가 주요 재료이며 재료는 일반적으로 알루미늄 또는 구리입니다. UHF RFID 전자 태그 안테나는 주로 인쇄된 안테나입니다.

(1) 코일 권취 방법

코일 권선 방식은 라벨 코일을 권취 공구에 감아 고정하는 방식입니다. 이때, 안테나 코일의 감은 수는 커야 한다(보통 50~1500 감음). 이 방법은 125~134KHz 주파수 범위의 RFID 태그에 사용되며 비용이 많이 들고 생산 속도가 느린 단점이 있다.

(2) 에칭 방법

에칭 방법은 플라스틱 필름에 평평한 동박을 적층하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 동박에 감광성 접착제를 코팅하고 건조시킨 후 포지티브 필름(원하는 모양의 패턴 포함)을 통해 빛에 노출시키는 단계; 화학 현상액에 넣으면 감광성 접착제의 조명 부분이 씻겨 나가 구리가 노출됩니다. 마지막으로 에칭 풀에 넣으면 감광성 접착제로 덮이지 않은 모든 구리가 에칭되어 원하는 모양의 구리 코일을 얻습니다. 에칭 방식으로 제작된 안테나는 정밀도가 높고 그 특성이 RFID 리더의 질의 신호와 일치할 수 있습니다. 동시에 안테나의 임피던스와 무선 주파수 성능은 매우 좋지만 비용이 너무 높습니다.

(3) 인쇄된 안테나

인쇄된 안테나는 안테나와 회로를 형성하기 위해 전도성 잉크를 사용하여 절연 기판(필름)에 직접 전도성 라인을 인쇄한 것입니다. 주요 인쇄 방식은 스크린 인쇄에서만 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 그라비아 인쇄 및 기타 생산 방법으로 확장되어 비교적 성숙한 스크린 인쇄 및 그라비아 인쇄 기술로 발전했습니다.

RFID 인쇄 안테나의 장점은 무엇입니까?

1. 오염 없음

구리 에칭 공정에 사용해야 하는 감광성 접착제 및 기타 화학 시약은 부식 효과가 강하며 생성된 폐기물 및 배출물은 환경에 더 큰 오염을 유발합니다. 하지만 전도성 잉크는 화학 시약을 사용하지 않고 기판에 직접 인쇄하는 방식이므로 오염이 없다는 장점이 있다.

2. 좋은 전기 전도성

전도성 잉크가 건조된 후에는 전도성 입자 사이의 거리가 작아지기 때문에 자유전자가 인가된 전기장의 방향을 따라 이동하여 전류를 형성하므로 RFID 인쇄 안테나는 전도성이 좋습니다.

3. 조작이 용이하다

적층 가공 기술인 인쇄 기술 자체는 절삭 가공 기술(예: 에칭)에 비해 제어가 쉽고 원스텝 공정입니다.

4. 기본 재료의 선택은 유연하고 다양합니다.

전도성 잉크는 폴리에스테르, 폴리이미드, ABS 엔지니어링 플라스틱, PVC(폴리염화비닐), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, (코팅) 판지 등 거의 모든 인쇄 재료에 인쇄할 수 있습니다. 구리 에칭 기술은 내식성이 뛰어난 기판에만 사용할 수 있습니다. 일반적으로 인쇄용으로 선택한 인쇄물보다 가격이 더 비싼 폴리에스테르와 같은 소재입니다.

인쇄된 전도성 잉크 안테나는 더 높은 외부 기계적 응력도 견딜 수 있습니다. 게다가, t전도성 잉크로 만든 RFID 라벨 인쇄 안테나는 탄력성과 신뢰성이 더 높습니다.

5. 저렴한 비용

RFID 인쇄 안테나의 비용 절감은 주로 전도성 잉크 재료와 스크린 인쇄 공정의 두 가지 이유에 달려 있습니다. 재료 자체의 비용 측면에서 잉크 가격은 금속 코일을 스탬핑하거나 에칭하는 것보다 낮습니다. 특히 구리 및 은 가격이 상승하는 경우 전도성 잉크 인쇄를 사용하여 RFID 안테나를 만드는 것이 이상적인 대체 방법입니다. 재료 소비 측면에서 에칭은 많은 금속을 소비하는 반면 전도성 잉크 인쇄 안테나 회로는 빠르고 재료를 절약하며 저비용 및 고효율입니다.

스크린 인쇄 공정이 비용을 절감할 수 있는 이유 중 하나는 인쇄 장비 도입에 대한 투자 비용이 동 에칭 장비 도입에 비해 훨씬 저렴하다는 점이다. 또한, 인쇄 과정에서 환경 보호 요구 사항으로 인해 추가 투자가 필요하지 않기 때문에 생산 및 장비의 유지 관리 비용도 구리 에칭에 비해 낮아 라벨의 단가가 절감됩니다.

전도성 잉크로 RFID 안테나를 인쇄할 때 최상의 인쇄 효과를 얻으려면 다음 측면에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

전처리: 인쇄 표면이 깨끗하고 오염, 그리스, 산화물 등이 없는지 확인하려면 인쇄 표면 처리 후 체류 시간이 짧을수록 산화 또는 오염을 방지하는 것이 좋습니다.

작동 환경: 인쇄 환경 선택은 인쇄 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 인쇄 영역의 먼지 및 이물질 오염을 최소화해야 합니다. 환경 요구 사항은 최소한 100,000 이상의 클린룸입니다.

희석: 잉크의 점도를 조정한 후 소량의 신너를 첨가하면 자동 인쇄의 인쇄 효과를 향상시킬 수 있습니다. 사용하기 전 10분간 잘 저어주세요.

사전 건조: 특정 생산 공정에 따라 온도와 시간을 조정할 수 있습니다.

보관 : 빛과 열을 피해 20~25도 온도에 보관하세요.

RFID 인쇄 안테나를 만들기 위해 전도성 잉크를 사용하는 것은 기술에 대한 요구 사항이 높다는 것을 알 수 있습니다. 전도성 잉크 자체는 강력한 접착력, 낮은 저항률, 낮은 경화 온도 및 안정적인 전도성 특성을 갖추어 RFID 안테나의 기능적 요구 사항을 충족해야 합니다.

물론 RFID 인쇄 안테나가 기존 안테나보다 강한 이유는 주로 전도성 잉크의 특성과 인쇄 기술과의 완벽한 결합에 달려 있습니다.

전도성 잉크는 미세한 전도성 입자 또는 기타 특수 재료(예: 전도성 폴리머 등)로 구성되며 유연하거나 단단한 기판에 인쇄하여 와이어, 안테나 및 저항기 역할을 하는 인쇄 회로를 만들 수 있습니다. 전도성 잉크는 RFID 안테나의 성능과 관련된 중요한 매개변수인 RFID 인쇄 안테나의 임피던스를 크게 결정합니다.