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浅析RFID丝网印刷技术

RFID制作与传统标签的印刷有着很大的区别,目前,我国传统的标签印刷技术已具有很高的水平,商标印刷业中不乏有丰富经验的企业,也生产出许多设计精美和高品质的产品,但对于RFID,有人认为它并无特殊之处,只要用普通标签给它外覆一件美丽的外衣,这对于高品质标签的制印企业来说并不困难,但这样单纯地添加美丽外衣的RFID,对于它的高附加值却会造成重要的损失。那么,与传统标签印刷相比,RFID印刷有什么特点呢?

首先,从RFID的定义上来看,智能是指由芯片、天线等组成的射频电路;而标签是由标签印刷工艺使射频电路具有商业化的外衣。从印刷的角度来看,RFID的出现会给传统标签印刷带来更高的含金量。RFID的芯片层可以用纸、PE、PET甚至纺织品等材料封装并进行印刷,制成不干胶贴纸、纸卡、吊标或其他类型的标签,芯片是RFID的关键,由其特殊的结构决定,不能承受印刷机的压力,所以,除喷墨印刷外,一般是采用先印刷面层,再与芯片层复合、模切的工艺。

1、印刷方法

印刷主要是以丝网印刷为首选,这主要是丝网印刷在集成电路板、薄膜开关等方面的印刷质量是其他印刷方法所无法企及的,在RFID印刷中,要使用导电油墨,而印刷导电油墨较好的丝网是镍箔穿孔网。它是一种高技术丝网,它不是由一般的金属或尼龙等丝线编织成的丝网,而是由镍箔钻孔而成箔网,网孔呈六角形,也可用电解成形法制成圆孔形。整个网面平整匀薄,能极大地提高印迹的稳定性和精密性,用于印刷导电油墨、晶片及集成电路等高技术产品效果较好,能分辨0.1mm的电路线间隔、定位精度可达0.01mm。

2、导电油墨的应用

导电油墨是一种特种油墨,它可在UV油墨、柔版水性油墨或特殊胶印油墨中加入可导电的载体,使油墨具有导电性。

导电油墨主要是由导电填料(包括金属粉末、金属氧化物、非金属和其他复合粉末)、连接剂(主要有合成树脂、光敏树脂、低熔点有机玻璃等)、添加剂(主要有分散剂、调节剂、增稠剂、增塑剂、润滑剂、抑制剂等)、溶剂(主要有芳烃、醇、酮、酯、醇醚等)等组成,导电油墨是一种功能性油墨,在印刷中主要有碳浆、银浆等导电油墨。碳浆油墨是一液型热固型油墨,成膜固化后具有保护铜箔和传导电流的作用,具有良好的导电性和较低的阻抗;它不易氧化,性能稳定,耐酸、碱和化学溶剂的侵蚀;具有耐磨性强,抗磨损、抗热冲击性好等特点。银浆油墨是由超细银粉和热塑性树脂为主体组成的一液型油墨,在PET、PT、PVC片材上均可使用,有极强的附着力和遮盖力,低温固化,可控导电性和很低的电阻值。另外,将具有导电性的纳米级碳墨加入油墨制成的导电油墨,也可将导电油墨中金属粉(如银粉)制成纳米级银粉来制造导电油墨,这种导电油墨不仅印刷的膜层薄且均匀光滑,性能优良,而且还可大量节省材料。

在RFID制印中,导电油墨主要用于印制RFID大线,替代传统的压箔法或腐蚀法制作的金属天线。它具有两个主要的优点,首先,传统的压箔法或腐蚀法制作的金属天线,工艺复杂,成品制作时间长,而应用导电油墨印刷天线是利用高速的印刷方法,高效快速,是印刷天线和电路中首选的既快又便宜的方法。

如今,导电油墨已开始取代各频率段的蚀刻天线,如超高频段(860MHz~950MHz)和微波频段(2450MHz),用导电油墨印刷的天线可以与传统蚀刻的铜天线相比拟。此外,导电油墨还用于印制RFID中的传感器及线路印刷。其次,传统的压箔法或腐蚀法制作的金属天线要消耗浪费金属材料,成本较高,而导电油墨的原材料成本要低于传统的金属天线,这对于降低RFID的制作成本有很大的意义。

3、独特的工艺要求

在RFID制印中,对制作工艺有其独特的要求,主要应注意高成品率、厚纸印刷和复合加工。 在高成品率上,由于RFID本身的价值要高于普通印刷标签许多倍,所以给企业带来高利润的同时,印刷品高成品率尤为重要。尤其是许多产品都要求多色UV墨印刷、上光、上胶,印量大的标签大多数还采用卷到卷印刷或无接口印刷(通花)等方式加工,由于加工工序多,也加大了成品的筛选难度。