RFID標(biāo)簽制造需要印刷技術(shù)支持
發(fā)布時間：2024-03-18 點擊：112
印刷技術(shù)參與到rfid標(biāo)簽制造中去，這將是一個非常有益的嘗試。隨著印刷工藝參數(shù)研究的不斷深入，導(dǎo)電油墨配方的不斷改良，必將使印刷技術(shù)在rfid標(biāo)簽制造中扮演重要的角色。
rfid標(biāo)簽，即無線射頻識別標(biāo)簽，屬于智能卡的一種。rfid是一種利用無線射頻進行非接觸雙向通信的識別方式，它在二戰(zhàn)時期出現(xiàn)，70年代開始使用，90年代開始大規(guī)模使用。技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我們生活的各個領(lǐng)域，如最簡單的門禁卡、公交車乘車卡、校園卡等。rfid技術(shù)在零售業(yè)的應(yīng)用中，廣泛認(rèn)同的一個模式就是“未來商店”模式。
在未來的商店里，所有的商品都貼有rfid標(biāo)簽。客戶在商店里接觸到rfid技術(shù)有兩處：所謂的智能貨架與智能收銀臺。智能貨架，就是在貨架上裝有rfid標(biāo)簽掃描器，它能自動提示貨品離架和擺放位置錯誤，解決及時補貨和正確上貨的難題；商店里不再存在傳統(tǒng)的收銀臺，而被一個智能收銀臺取代。智能收銀臺可以通過一個安裝rfid標(biāo)簽掃描器的出口處的屏風(fēng)來實現(xiàn)。顧客的手推車經(jīng)過該屏風(fēng)時，車?yán)锩娴乃匈徠匪查g被掃描，同時智能收銀臺自動從顧客的信用卡上轉(zhuǎn)走所有貨物的總費用。這樣使客戶輕松結(jié)賬，不再需要長時間地在傳統(tǒng)收銀臺前排隊等待。
一、rfid標(biāo)簽的成本障礙
從上面的應(yīng)用模式上可以看到rfid標(biāo)簽帶給我們更方便、更高效的消費生活。然而，要想實現(xiàn)每一個商品都貼上rfid標(biāo)簽，還有一段很長的路要走，這里的瓶頸之一就是rfid標(biāo)簽的成本相對較高。就目前而言，每枚標(biāo)簽的成本已跌到1美元以下，達(dá)到20～70美分。這對于價格高的產(chǎn)品是無所謂的，但是對于很多諸如牙刷、鉛筆這樣價格低廉的商品來說將被視為一個成本障礙。因此，要全面推廣rfid標(biāo)簽就應(yīng)在保證標(biāo)簽性能的前提下降低標(biāo)簽的制造成本。
二、印刷技術(shù)在標(biāo)簽成本上的優(yōu)勢
rfld標(biāo)簽主要可分為三大類：無源rfid標(biāo)簽、半有源rfid標(biāo)簽和有源rfid標(biāo)簽。對于零售包裝上的rfid標(biāo)簽一般都是無源的rfid，它是一種被動的rfid標(biāo)簽，因為它需要接受閱讀器發(fā)出電磁信號，感應(yīng)出電流，然后發(fā)出電磁信號給閱讀器，實現(xiàn)標(biāo)簽與閱讀器之間的信息傳送。這種標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)一般為：基材、芯片和內(nèi)置天線（線圈）。目前線圈的制造方法有：銅絲繞制法、化學(xué)腐蝕法、電鍍法和直接印刷法。這四種方法中值得重點發(fā)展的是直接印刷法，因為該方法具有天線的高速印刷、耗材成本低的優(yōu)點，這樣可以明顯降低rfid標(biāo)簽的成本。
三、導(dǎo)電油墨的推動力
直接印刷天線的技術(shù)中，導(dǎo)電油墨是一個重要的推動力。沒有導(dǎo)電油墨的發(fā)展，就沒有印刷技術(shù)在rfid標(biāo)簽制造中的應(yīng)用。導(dǎo)電油墨由一些易傳導(dǎo)性的粒子、樹脂或更為特殊的原材料組成，如傳導(dǎo)聚合體。導(dǎo)電油墨經(jīng)印刷到基材上干燥后，由于導(dǎo)電粒子間的距離變小，自由電子沿外加電場方向移動形成電流，具有良好的導(dǎo)電性能，從而使油墨擔(dān)當(dāng)天線的作用。油墨質(zhì)量對于提高導(dǎo)電性能，降低油墨消耗是有著重要的意義。一個好的導(dǎo)電油墨配方，要求具有良好的印刷適性，印刷后具有附著力強、電阻率低、固化溫度低、導(dǎo)電性能穩(wěn)定等特性。
四、直接印刷天線技術(shù)的研究
目前，直接印刷天線的方法還處于研究階段。在進行rfid標(biāo)簽的天線印刷時，由于不同工作頻率的rfid標(biāo)簽的天線線圈將對應(yīng)不同的圈數(shù)，線圈厚度和每一圈之間的距離（如：hf波段使用13.56mhz的芯片，通常它要求線圈圈數(shù)為6，厚度約為20μm。uhf波段使用868mhz和950mhz的芯片，線圈截面厚度約為4μm。），故所印刷的墨層厚度、每一道線的寬度和干燥后的圖形輪廓都有嚴(yán)格的允差范圍（如：兩次重疊套印的誤差必須在0.1mm之內(nèi)）。研究使用絲印方式進行直接印刷天線時，得到以下有益的經(jīng)驗：網(wǎng)孔選用六角形的孔形，這樣有利于導(dǎo)電油墨的徹底轉(zhuǎn)移；導(dǎo)電油墨選用溶劑型的油墨更佳；創(chuàng)造優(yōu)良的油墨干燥條件（如：減小烘箱內(nèi)的風(fēng)速，加熱溫度在140℃，加熱時間30秒到120秒之間），有利于印刷線圈圖形輪廓的精確成形。
目前瑞士的一家輪轉(zhuǎn)網(wǎng)版印刷設(shè)備公司已經(jīng)為智能標(biāo)簽印刷制造了一條專用的生產(chǎn)線。德國斯圖加特媒介大學(xué)在研究凹印方式進行直接印刷rfid標(biāo)簽的試驗中，得到以下有益的結(jié)論：最好的制版方式是使用金剛石的電子雕刻方法，分辨率選在5080dpi。這時幾乎沒有鋸齒邊，并且能精確地傳送需要的單元；前端制版所需的圖像文件格式使用位圖格式，這樣圖形信息不易損失；對于網(wǎng)點的結(jié)構(gòu)，需要選用一種特殊的有別于傳統(tǒng)網(wǎng)穴的開放型網(wǎng)穴。如果使用傳統(tǒng)的網(wǎng)穴，那么網(wǎng)穴間的網(wǎng)墻將會把導(dǎo)電油墨分割開，不能形成連貫的通路；開放型的網(wǎng)穴既保留網(wǎng)墻又能輕松地解決網(wǎng)墻分割油墨問題。印刷技術(shù)參與到rfid標(biāo)簽制造中去，這將是一個非常有益的嘗試。隨著印刷工藝參數(shù)研究的不斷深入，導(dǎo)電油墨配方的不斷改良，必將使印刷技術(shù)在rfid標(biāo)簽制造中扮演重要的角色。
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rfid標(biāo)簽，即無線射頻識別標(biāo)簽，屬于智能卡的一種。rfid是一種利用無線射頻進行非接觸雙向通信的識別方式，它在二戰(zhàn)時期出現(xiàn)，70年代開始使用，90年代開始大規(guī)模使用。技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我們生活的各個領(lǐng)域，如最簡單的門禁卡、公交車乘車卡、校園卡等。rfid技術(shù)在零售業(yè)的應(yīng)用中，廣泛認(rèn)同的一個模式就是“未來商店”模式。
在未來的商店里，所有的商品都貼有rfid標(biāo)簽。客戶在商店里接觸到rfid技術(shù)有兩處：所謂的智能貨架與智能收銀臺。智能貨架，就是在貨架上裝有rfid標(biāo)簽掃描器，它能自動提示貨品離架和擺放位置錯誤，解決及時補貨和正確上貨的難題；商店里不再存在傳統(tǒng)的收銀臺，而被一個智能收銀臺取代。智能收銀臺可以通過一個安裝rfid標(biāo)簽掃描器的出口處的屏風(fēng)來實現(xiàn)。顧客的手推車經(jīng)過該屏風(fēng)時，車?yán)锩娴乃匈徠匪查g被掃描，同時智能收銀臺自動從顧客的信用卡上轉(zhuǎn)走所有貨物的總費用。這樣使客戶輕松結(jié)賬，不再需要長時間地在傳統(tǒng)收銀臺前排隊等待。
一、rfid標(biāo)簽的成本障礙
從上面的應(yīng)用模式上可以看到rfid標(biāo)簽帶給我們更方便、更高效的消費生活。然而，要想實現(xiàn)每一個商品都貼上rfid標(biāo)簽，還有一段很長的路要走，這里的瓶頸之一就是rfid標(biāo)簽的成本相對較高。就目前而言，每枚標(biāo)簽的成本已跌到1美元以下，達(dá)到20～70美分。這對于價格高的產(chǎn)品是無所謂的，但是對于很多諸如牙刷、鉛筆這樣價格低廉的商品來說將被視為一個成本障礙。因此，要全面推廣rfid標(biāo)簽就應(yīng)在保證標(biāo)簽性能的前提下降低標(biāo)簽的制造成本。
二、印刷技術(shù)在標(biāo)簽成本上的優(yōu)勢
rfld標(biāo)簽主要可分為三大類：無源rfid標(biāo)簽、半有源rfid標(biāo)簽和有源rfid標(biāo)簽。對于零售包裝上的rfid標(biāo)簽一般都是無源的rfid，它是一種被動的rfid標(biāo)簽，因為它需要接受閱讀器發(fā)出電磁信號，感應(yīng)出電流，然后發(fā)出電磁信號給閱讀器，實現(xiàn)標(biāo)簽與閱讀器之間的信息傳送。這種標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)一般為：基材、芯片和內(nèi)置天線（線圈）。目前線圈的制造方法有：銅絲繞制法、化學(xué)腐蝕法、電鍍法和直接印刷法。這四種方法中值得重點發(fā)展的是直接印刷法，因為該方法具有天線的高速印刷、耗材成本低的優(yōu)點，這樣可以明顯降低rfid標(biāo)簽的成本。
三、導(dǎo)電油墨的推動力
直接印刷天線的技術(shù)中，導(dǎo)電油墨是一個重要的推動力。沒有導(dǎo)電油墨的發(fā)展，就沒有印刷技術(shù)在rfid標(biāo)簽制造中的應(yīng)用。導(dǎo)電油墨由一些易傳導(dǎo)性的粒子、樹脂或更為特殊的原材料組成，如傳導(dǎo)聚合體。導(dǎo)電油墨經(jīng)印刷到基材上干燥后，由于導(dǎo)電粒子間的距離變小，自由電子沿外加電場方向移動形成電流，具有良好的導(dǎo)電性能，從而使油墨擔(dān)當(dāng)天線的作用。油墨質(zhì)量對于提高導(dǎo)電性能，降低油墨消耗是有著重要的意義。一個好的導(dǎo)電油墨配方，要求具有良好的印刷適性，印刷后具有附著力強、電阻率低、固化溫度低、導(dǎo)電性能穩(wěn)定等特性。
四、直接印刷天線技術(shù)的研究
目前，直接印刷天線的方法還處于研究階段。在進行rfid標(biāo)簽的天線印刷時，由于不同工作頻率的rfid標(biāo)簽的天線線圈將對應(yīng)不同的圈數(shù)，線圈厚度和每一圈之間的距離（如：hf波段使用13.56mhz的芯片，通常它要求線圈圈數(shù)為6，厚度約為20μm。uhf波段使用868mhz和950mhz的芯片，線圈截面厚度約為4μm。），故所印刷的墨層厚度、每一道線的寬度和干燥后的圖形輪廓都有嚴(yán)格的允差范圍（如：兩次重疊套印的誤差必須在0.1mm之內(nèi)）。研究使用絲印方式進行直接印刷天線時，得到以下有益的經(jīng)驗：網(wǎng)孔選用六角形的孔形，這樣有利于導(dǎo)電油墨的徹底轉(zhuǎn)移；導(dǎo)電油墨選用溶劑型的油墨更佳；創(chuàng)造優(yōu)良的油墨干燥條件（如：減小烘箱內(nèi)的風(fēng)速，加熱溫度在140℃，加熱時間30秒到120秒之間），有利于印刷線圈圖形輪廓的精確成形。
目前瑞士的一家輪轉(zhuǎn)網(wǎng)版印刷設(shè)備公司已經(jīng)為智能標(biāo)簽印刷制造了一條專用的生產(chǎn)線。德國斯圖加特媒介大學(xué)在研究凹印方式進行直接印刷rfid標(biāo)簽的試驗中，得到以下有益的結(jié)論：最好的制版方式是使用金剛石的電子雕刻方法，分辨率選在5080dpi。這時幾乎沒有鋸齒邊，并且能精確地傳送需要的單元；前端制版所需的圖像文件格式使用位圖格式，這樣圖形信息不易損失；對于網(wǎng)點的結(jié)構(gòu)，需要選用一種特殊的有別于傳統(tǒng)網(wǎng)穴的開放型網(wǎng)穴。如果使用傳統(tǒng)的網(wǎng)穴，那么網(wǎng)穴間的網(wǎng)墻將會把導(dǎo)電油墨分割開，不能形成連貫的通路；開放型的網(wǎng)穴既保留網(wǎng)墻又能輕松地解決網(wǎng)墻分割油墨問題。印刷技術(shù)參與到rfid標(biāo)簽制造中去，這將是一個非常有益的嘗試。隨著印刷工藝參數(shù)研究的不斷深入，導(dǎo)電油墨配方的不斷改良，必將使印刷技術(shù)在rfid標(biāo)簽制造中扮演重要的角色。
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