Résumé des problèmes d'antennes RFID imprimées

Avec la maturité de la technologie RFID (Radio Frequency Identification) et la réduction progressive du prix des étiquettes RFID, les étiquettes RFID sont susceptibles de remplacer les codes-barres unidimensionnels et les codes bidimensionnels traditionnels. Si le code bidimensionnel est une extension de l'étiquette à code unidimensionnel, alors la naissance de la RFID peut être qualifiée de révolution dans l'industrie de l'étiquette.

Exigences relatives à l'Antenne RFID pour la sérigraphie

La RFID est une technologie d'identification automatique sans contact qui identifie automatiquement les objets cibles et obtient des données pertinentes grâce à des signaux de radiofréquence. Elle peut fonctionner dans divers environnements difficiles sans intervention manuelle. Le système d'étiquettes RFID est principalement composé de trois parties, à savoir les étiquettes, les lecteurs et les antennes. Parmi elles, la fabrication et l'impression des antennes ont une place de plus en plus « proche » En raison du coût élevé et de la lenteur du processus d'enroulement du fil de cuivre de la technologie de fabrication traditionnelle, ainsi que des inconvénients de faible précision, de pollution de l'environnement et de faible résistance à l'eau et au pliage dans le processus de gravure de la feuille métallique, il s'agit donc d'une méthode couramment utilisée dans l'industrie ces dernières années pour imprimer directement des antennes d'étiquettes RFID par impression.

En fait, l'impression flexographique, l'impression par gravure, l'impression par jet d'encre et la sérigraphie peuvent toutes compléter l'impression d'antennes d'étiquettes RFID, mais sous de nombreux aspects, il semble que la sérigraphie soit supérieure aux autres procédés d'impression, en particulier la couche d'encre. Le facteur d'épaisseur confère à la sérigraphie un avantage absolu. Dans le processus d'impression réel, l'épaisseur de la couche d'encre doit généralement atteindre 20 μm ou plus, ce qui n'est naturellement pas trop difficile pour la sérigraphie avec une épaisseur de couche d'encre de 300 μm, mais pour d'autres méthodes d'impression, il est nécessaire de s'appuyer sur des impressions répétées. Afin d'obtenir l'épaisseur souhaitée, cela posera inévitablement des exigences plus élevées en matière de précision d'impression. Par conséquent, l'auteur estime que la sérigraphie est le procédé d'impression le plus adapté à l'impression d'antennes d'étiquettes RFID.

Règles non traditionnelles de la sérigraphie non traditionnelle

Bien que la sérigraphie soit le procédé d'impression le plus adapté à l'impression d'antennes d'étiquettes RFID, étant donné que l'encre conductrice est utilisée dans le processus d'impression des antennes d'étiquettes RFID, elle diffère de la sérigraphie traditionnelle à certains égards. Une attention particulière doit être accordée aux points suivants.

1. Détermination de la structure de l'antenne

L'antenne joue principalement le rôle de réception et d'envoi de signaux dans l'ensemble du processus de fonctionnement de l'étiquette RFID, y compris 4 bandes de fréquences de travail de basse fréquence, haute fréquence, ultra haute fréquence et micro-ondes. Selon les différentes bandes de fréquence, les antennes d'étiquettes RFID peuvent être divisées en trois formes de base : type bobine, type patch microruban et type dipôle.

L'antenne d'étiquette RFID du système d'application à courte portée de moins d'un mètre adopte généralement une structure d'antenne de type bobine avec un processus simple et un faible coût, et sa bande de fréquence de travail est principalement située dans les basses et hautes fréquences. Les antennes à bobine peuvent être construites de différentes manières, soit sous forme d'anneaux circulaires ou rectangulaires, et avec différents matériaux pour le substrat, à la fois flexible et rigide.

L'antenne d'étiquette RFID du système d'application longue distance de plus d'un mètre doit adopter une structure d'antenne patch microruban ou dipôle, qui fonctionne principalement dans les bandes de fréquences ultra-haute et micro-ondes, et la distance de travail typique est de 1 à 10 mètres.

2. Détermination de la méthode d'impression

Les méthodes de sérigraphie sont généralement divisées en deux types : le type avec contact et le type sans contact. Dans le processus d'impression par contact, le substrat est en contact direct avec l'écran et la raclette se déplace sur l'écran pour imprimer. Son avantage est que l'écran ne sera pas incliné et déformé. Dans le processus d'impression sans contact, il existe une distance fixe entre l'écran et le substrat. Lorsque la raclette pousse la boue pour qu'elle s'écoule à travers l'écran, elle incline l'écran et entre en contact avec le substrat pour imprimer des graphiques. Comme l'écran peut rebondir immédiatement après l'impression, le motif imprimé ne sera pas flou. Lorsque l'antenne de l'étiquette RFID est imprimée par contact, en raison des performances de l'encre conductrice, il est très facile de la tacher, ce qui aura un impact négatif sur la finesse de l'impression. Par conséquent, afin d'obtenir une bonne qualité d'impression, dans le cadre d'un fonctionnement réel, l'impression sans contact est souvent utilisée comme méthode d'impression pour les antennes d'étiquettes RFID.

3. Sélection de l'encre conductrice

La conductivité de l'encre conductriceL'encre conductrice sera affectée par de nombreux facteurs tels que le type de matériau conducteur, la taille des particules, la forme, la quantité de remplissage, l'état de dispersion, le type de liant et le temps de durcissement. La combinaison de différentes variables aura également des effets différents sur la conductivité. Compte tenu des exigences de conductivité extrêmement élevées de l'antenne d'étiquette RFID, l'encre conductrice à base d'argent est le premier choix. La poudre d'argent pour l'encre est principalement divisée en deux types : à l'échelle micronique et à l'échelle nanométrique, et la poudre d'argent à l'échelle micronique couramment utilisée comprend deux types : en paillettes et sphérique. Afin que la poudre d'argent ait un meilleur contact entre les liants, la poudre d'argent en paillettes est généralement utilisée comme charge principale et la poudre d'argent nano est assistée.

Pendant le processus d'impression, la résistance de l'encre peut augmenter en raison d'un séchage incomplet et d'une faible épaisseur d'impression. De plus, si l'encre n'est pas bien mélangée avant l'impression, en raison de la grande spécificité de l'argent, il est facile de la Déposer au fond, ce qui entraînera des problèmes tels qu'une faible teneur en argent dans la couche supérieure de l'encre, une résistance accrue, une teneur élevée en argent dans la couche inférieure et une adhérence réduite. Il convient d'y prêter suffisamment attention.

Problèmes nécessitant une attention particulière

Après avoir déterminé les facteurs de base tels que la méthode d'impression et la structure de l'antenne, le processus d'impression ne s'est pas déroulé sans heurts. Dans le processus d'impression d'antennes d'étiquettes RFID par sérigraphie, il y aura des problèmes inévitables. Voici quelques exemples dont les lecteurs peuvent s'inspirer.

1. Fuite d'encre inégale

Dans le processus d'impression d'antennes d'étiquettes RFID par sérigraphie, cette situation est souvent rencontrée : la conductivité partielle est bonne, la conductivité globale est mauvaise ou il n'y a pas de conductivité évidente, et des lignes intermittentes seront trouvées lorsqu'elles seront observées avec une loupe, c'est-à-dire le substrat. Il n'y a pas d'encre sur la surface, c'est ce que nous appelons souvent une fuite d'encre inégale. Il existe de nombreuses raisons à ce phénomène. Par exemple, si le nombre de mailles de l'écran est trop élevé, cela entraînera une mauvaise perméabilité à l'encre, et si le nombre de mailles est trop faible, cela entraînera une diminution de la précision des lignes et affectera la qualité des impressions fines. Le nombre est de 200 à 300 mailles ; une force d'impression insuffisante de la raclette ou une force inégale entraînera également une fuite d'encre inégale, la force de la raclette de sérigraphie doit être ajustée ; Le problème de viscosité de l'encre est également l'une des raisons des fuites d'encre inégales, la viscosité est trop élevée, la pénétration de l'encre est faible et ne peut pas être transférée uniformément sur le substrat, si elle est trop faible, elle provoquera de la pâte.

2. Décharge électrostatique

La décharge électrostatique, appelée ESD (ElectroStatic Discharge), est un énorme danger caché dans l'industrie de fabrication électronique et affecte sérieusement le développement de l'industrie. Le frottement entre deux phases quelconques dans le solide, le liquide et le gaz génère de l'électricité statique. Pendant l'impression, la vitesse, la pression, le volume d'encre, la distance de l'écran et la vitesse de décollement du substrat de la raclette génèrent tous de l'électricité statique, et le fonctionnement de la machine elle-même génère également de l'électricité statique. Une fois l'électricité statique générée, elle absorbera la poussière, salira la surface du matériau ou bloquera l'écran, ce qui entraînera des défauts d'impression ; l'électricité statique peut également provoquer un tréfilage ou des poils volants, ce qui aura un impact plus important sur les lignes de film fines ; Une tension électrostatique excessive peut décomposer l'air, puis générer des étincelles, provoquant un incendie.

Les risques électrostatiques sont si importants. Compte tenu de son invisibilité, de son caractère aléatoire, de sa potentialité et de sa complexité, etc., la prévention des phénomènes ESD doit être prioritaire, et les deux mesures suivantes peuvent être utilisées pour la protection.

① Méthode de libération. Grâce à une mise à la terre efficace, l'électricité statique générée sera déchargée directement vers le sol, éliminant ainsi l'électricité statique.

② Méthode de neutralisation. Neutralisez l'électricité statique sur les substrats d'étiquettes et les machines en déchargeant l'électricité statique de différentes polarités.

3. Migration de la poudre d'argent

Dans le travail quotidien, un tel phénomène se produit souvent : les performances du produit sont bonnes lors de l'inspection en usine et tous les paramètres sont entièrement qualifiés, mais après l'avoir utilisé pendant un certain temps, l'utilisateur constate que la résistance de certains produits augmente, et même une auto-connexion en court-circuit se produit. . La raison en est que la migration de l'argent est à l'œuvre. Le problème de la migration de l'argent est également le plus gros problème qui affecte l'élargissement de la gamme d'application des encres à pâte d'argent. Bien sûr, il n'y a pas de pâte d'argentsans migration d'argent du tout, mais nous pouvons supprimer la migration d'argent dans une certaine mesure en traitant correctement la poudre d'argent. Étant donné que la poudre d'argent a un effet catalytique sur la propriété d'élimination du gel de la suspension, une poudre d'argent en flocons ultra-fine avec une taille de particule de 0,1-0,2 μm et une surface moyenne de 2 m2/g peut être utilisée. La pâte conductrice Ag-Pd préparée par la méthode de pulvérisation à l'air a une conductivité relativement stable même à 200 °C et dans des conditions humides, et il y a peu de phénomène de court-circuit causé par la migration de l'argent.