인쇄된 RFID 안테나 문제 요약

RFID(Radio Frequency Identification) 기술이 성숙해지고 RFID 태그 가격이 점진적으로 하락함에 따라 RFID 태그는 기존의 1차원 바코드와 2차원 코드를 대체할 가능성이 높습니다. 2차원 코드가 1차원 코드 라벨의 확장이라면 RFID의 탄생은 라벨 산업의 혁명이라 할 수 있다.

스크린 인쇄 RFID 안테나 요구 사항

RFID는 무선 주파수 신호를 통해 대상 물체를 자동으로 식별하고 관련 데이터를 획득하는 비접촉식 자동 식별 기술입니다. 수동 개입 없이 다양한 가혹한 환경에서 작동할 수 있습니다. RFID 태그 시스템은 주로 태그, 리더, 안테나의 세 부분으로 구성됩니다. 그 중에서도 안테나의 제조 및 인쇄는 점점 더 "밀접한" 기술을 가지고 있습니다. 관계 - 전통적인 제조 기술의 구리선 권선 공정의 비용이 높고 속도가 느리며, 금속박 에칭 공정에서 정밀도가 낮고 환경을 오염시키며 방수 및 내굴곡성이 떨어지는 단점으로 인해 최근 업계에서 일반적으로 사용되는 방식으로 RFID 태그 안테나를 인쇄하여 직접 인쇄하는 방식입니다.

실제로 플렉소그래픽 인쇄, 그라비아 인쇄, 잉크젯 인쇄 및 스크린 인쇄는 모두 RFID 태그 안테나의 인쇄를 완성할 수 있지만 여러 측면에서 스크린 인쇄가 다른 인쇄 공정, 특히 잉크층보다 우수한 것으로 보입니다. 두께 요소는 스크린 인쇄에 절대적인 이점을 제공합니다. 실제 인쇄 공정에서 잉크층의 두께는 일반적으로 20μm 이상에 도달해야 하는데, 이는 잉크층 두께가 300μm인 스크린 인쇄의 경우 당연히 그리 어렵지 않지만, 다른 인쇄 방법의 경우에는 반복적인 인쇄에 의존합니다. 원하는 두께를 얻으려면 필연적으로 인쇄 정확도에 대한 더 높은 요구 사항이 필요합니다. 따라서 저자는 스크린 인쇄가 RFID 태그 안테나 인쇄에 가장 적합한 인쇄 공정이라고 믿습니다.

비전통적인 스크린 인쇄의 비전통적인 규칙

스크린 인쇄는 RFID 태그 안테나 인쇄에 가장 적합한 인쇄 프로세스이지만 RFID 태그 안테나의 인쇄 프로세스에는 전도성 잉크가 사용되기 때문에 일부 측면에서 기존 스크린 인쇄와 다릅니다. 다음 문제에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

1. 안테나 구조 결정

안테나는 주로 저주파, 고주파, 초고주파 및 마이크로파의 4가지 작동 주파수 대역을 포함하여 RFID 태그의 전체 작업 과정에서 신호를 수신하고 보내는 역할을 합니다. 다양한 주파수 대역에 따라 RFID 태그 안테나는 코일 유형, 마이크로스트립 패치 유형 및 다이폴 유형의 세 가지 기본 형태로 나눌 수 있습니다.

1미터 이하의 근거리 응용시스템의 RFID 태그 안테나는 일반적으로 공정이 간단하고 가격이 저렴한 코일형 안테나 구조를 채택하고 있으며, 동작 주파수 대역은 주로 저주파와 고주파에 위치한다. 코일 안테나는 다양한 방식(원형 또는 직사각형 링)으로 구성할 수 있으며 기판의 재질은 유연하고 단단합니다.

1m 이상의 장거리 응용 시스템의 RFID 태그 안테나는 주로 초고주파 및 마이크로파 주파수 대역에서 작동하는 마이크로스트립 패치 또는 다이폴 안테나 구조를 채택해야 하며 일반적인 작동 거리는 1~10입니다. 미터.

2. 인쇄방법의 결정

스크린 인쇄 방식은 일반적으로 접촉식과 비접촉식의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 접촉 인쇄 공정에서는 기판이 스크린과 직접 접촉하고 스퀴지가 인쇄를 위해 스크린 위에서 이동합니다. 화면이 기울어지거나 변형되지 않는다는 장점이 있습니다. 비접촉 인쇄 공정에서는 스크린과 기판 사이에 고정된 거리가 있습니다. 스퀴지는 슬러리를 밀어 스크린을 통과해 흐르게 하면 스크린을 기울여 기판에 접촉하여 그래픽을 인쇄합니다. 인쇄 직후 화면이 다시 튀어오를 수 있으므로 인쇄된 패턴이 흐려지지 않습니다. RFID 태그 안테나를 접촉식으로 인쇄하는 경우 전도성 잉크의 성능으로 인해 번지기가 매우 쉽고 미세한 인쇄에 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서 좋은 인쇄 품질을 얻기 위해 실제 작업에서는 RFID 태그 안테나의 인쇄 방법으로 비접촉 인쇄가 자주 사용됩니다.

3. 전도성 잉크의 선택

콘의 전도도전도성 잉크는 전도성 물질의 종류, 입자 크기, 모양, 충진량, 분산 상태, 바인더 종류, 경화 시간 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 다양한 변수의 조합도 전도도에 다양한 영향을 미칩니다. RFID 태그 안테나의 매우 높은 전도성 요구 사항을 고려할 때 은 기반 전도성 잉크가 첫 번째 선택입니다. 잉크용 은분은 크게 미크론 규모와 나노 규모의 2가지 종류로 나뉘며, 일반적으로 사용되는 미크론 규모의 은분에는 플레이크형과 구형의 2가지 종류가 있습니다. 은분말이 바인더 사이의 접촉을 좋게 하기 위해 주로 편상 은분말을 주충진재로 사용하고, 은나노분말을 보조한다.

인쇄과정에서 건조가 불완전하고 인쇄두께가 얇아 잉크저항성이 증가할 수 있습니다. 또한, 인쇄 전 잉크를 충분히 저어주지 않으면 은의 특이성이 높아 바닥에 침전되기 쉬우며, 이는 잉크 상층의 은 함량이 낮고, 저항성 증가 등의 문제가 발생할 수 있습니다. , 하층의 은 함량이 높고 접착력이 감소합니다. 이러한 점에 충분히 주의를 기울여야 합니다.

특별한 주의가 필요한 문제

프린팅 방식, 안테나 구조 등 기본 요소를 결정한 뒤 프린팅 과정이 순조롭게 진행되지는 않았다. 스크린 인쇄로 RFID 태그 안테나를 인쇄하는 과정에서 피할 수 없는 문제가 있습니다. 다음은 독자들이 배울 수 있는 몇 가지 예입니다.

1. 고르지 못한 잉크 누출

스크린 인쇄로 RFID 태그 안테나를 인쇄하는 과정에서 이러한 상황이 자주 발생합니다. 부분 전도성이 좋고 전체 전도성이 좋지 않거나 뚜렷한 전도성이 없으며 돋보기로 관찰하면 간헐적인 선이 발견됩니다. 즉 기판이다. 표면에 잉크가 없습니다. 이는 우리가 흔히 고르지 못한 잉크 누출이라고 부르는 현상입니다. 이 현상에는 여러 가지 이유가 있습니다. 예를 들어, 스크린 메쉬 수가 너무 높으면 잉크 투과성이 떨어지고, 메쉬 수가 너무 낮으면 선 정확도가 떨어지고 미세한 인쇄물의 품질에 영향을 미칩니다. 수는 200~300 메시입니다; 스퀴지의 인쇄력이 부족하거나 힘이 고르지 않으면 잉크가 고르지 않게 누출되므로 실크 스크린 스퀴지의 강도를 조정해야 합니다. 잉크 점도 문제도 잉크 누출이 고르지 않은 이유 중 하나입니다. 점도가 너무 높고, 잉크 침투력이 낮고 기판에 고르게 전달될 수 없으며, 너무 낮으면 페이스트가 발생합니다.

2. 정전기 방전

ESD(ElectroStatic Discharge)라고도 하는 정전기 방전은 전자 제조 산업에 숨겨진 거대한 위험이며 산업 발전에 심각한 영향을 미칩니다. 고체, 액체, 기체의 두 상 사이의 마찰로 인해 정전기가 발생합니다. 인쇄하는 동안 스퀴지의 속도, 압력, 잉크량, 화면 거리 및 인쇄물 벗겨짐 속도는 모두 정전기를 발생시키며, 기계 자체의 작동도 정전기를 발생시킵니다. 정전기가 발생하면 먼지를 흡수하여 재료 표면이 더러워지거나 화면을 막아 인쇄 결함이 발생할 수 있습니다. 정전기는 또한 와이어 드로잉이나 머리카락 날림을 유발할 수 있으며 이는 가는 필름 라인에 더 큰 영향을 미칩니다. 과도한 정전기 전압으로 인해 공기가 파괴되어 스파크가 발생하여 화재가 발생할 수 있습니다.

정전기 위험은 매우 큽니다. ESD 현상의 비가시성, 무작위성, 가능성, 복잡성 등을 고려하여 ESD 현상의 예방이 우선시되어야 하며, 보호를 위해 다음 두 가지 조치를 사용할 수 있습니다.

① 해제방법. 효과적인 접지를 통해 발생된 정전기를 지면으로 직접 방전시켜 정전기를 제거합니다.

② 중화방법. 서로 다른 극성의 정전기를 방전하여 라벨 기판 및 기계의 정전기를 중화합니다.

3. 은분말의 이동

일상 작업에서 다음과 같은 현상이 자주 발생합니다. 공장 검사 시 제품 성능이 양호하고 모든 매개변수가 완벽하게 검증되었지만 일정 기간 사용한 후 사용자는 일부 제품의 저항이 증가하는 것을 발견했습니다. 심지어 단락된 자체 연결도 발생합니다. . 그 이유는 은의 이동이 활발하기 때문이다. 실버 마이그레이션 문제는 실버 페이스트 잉크의 적용 범위 확대에 영향을 미치는 가장 큰 문제이기도 합니다. 물론 은 페이스트는 없습니다은 이동이 전혀 발생하지 않지만, 은 분말을 적절하게 처리하면 은 이동을 어느 정도 억제할 수 있습니다. 은분말은 슬러리의 겔 제거성에 촉매작용을 하기 때문에 입자크기가 0.1~0.2μm, 평균 표면적이 2m2/g인 초미세 은분말을 사용할 수 있다. 에어 스프레이 방식으로 제조된 Ag-Pd 전도성 페이스트는 200°C 및 습한 조건에서도 비교적 안정적인 전도성을 가지며, 은 마이그레이션으로 인한 단락 현상이 거의 없습니다.