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RFID无线射频识别标贴实际上路印刷

2021年07月23日 东莞机械设备网

RFID无线射频识别标贴实际上路印刷

最近在全世界的每一个角落,包括在美国、欧洲、日本和台湾的贴纸印刷界最热门的话题莫过于无线射频识别标贴RFID的印刷了。

甚至于偏远在印度也已经有了开头的应用,就在印度来说一套RFID Encoder写入器的价格在美金200元,Reader读取器之价格在美金250元,而一片CHIP〈空白待印贴纸〉也在美金0.5元左右。

目前的价格虽然仍较为昂贵,但是因为需求量实在太大,应用范围实在太广,大到货柜运输都须贴用,其实成本根本不是问题,但若是将来真正能普遍应用起来的话,相信价格还可以降低到某种合理可以被接受的一般程度的。

标贴印刷业者如何热身准备好,随时可以加入RFID之印刷加工行列,才是最重要的课题,此篇文章将带领您如何切入这个市场。

首先,需要知道RFID的原理,要说它是一种智慧型标签亦不为过 ─ 因为它可以藉着无线电波来进行通讯及交换资讯,它是在标签的黏胶层中埋入一IC晶片〈见图1〉这是一种辗新的综合性科技。

TRANSPONDER是一种自动应答型无线发送接收装置亦是一种泛用型可以读取所有有效的RFID通信系统资料,并且可以存在于各种的包装印刷方式之中。它是由一个晶体〈IC〉和一组天线所组成的。

─ Transponder的材料 ─

在如此简单的组成中,Transponder是由在材料上形成的天线并把IC安装于此天线上。这种形成的方式就被称为RFID无线射频标签。

最普通的制作天线方法是采用腐蚀或模切铜或铝箔片而成,也可在材料上印以导电油墨来形成,这个材料被当做RFID标签的载体,是一种连续卷筒状的方式。〈通常是PET〉,标签依附在固定的位置上,以一定之间隔距离加以印刷高浓度导电油墨之后卷成卷筒状以方便贴用,这种方式称为干式RFID标签。也可以用自粘性贴纸的方式,以离型纸为载体进行印刷和模切的作业后再卷成卷筒状。因为是带有粘性的表面,通常亦被称为湿式RFID贴纸。

─ 晶片承载体 ─

这是承载RFID的晶片附带的两片导电天线,通常是印刷导电油墨于PET胶膜上。〈见图3〉须以极高浓度来形成,这种方式的制作成本较高但柔软性较佳。

要使晶片起作用,必须连接天线才行,这种天线的印刷对于印刷加工业者来说是一种加值的服务,因为只有如此可以降低RFID标签的制作成本。藉由直接印刷天线在包装或贴纸上,可以少用一种材料节省成本并减少处理程序,实在是一种最低成本的制作方法。经由此方式来传输处理敏感的晶片以适用于其设备与作业的确是印刷加工业者的最好机会

─ 传输的模式 ─

RFID设备可以视各种的用途以不同的频率来操作,低频〈LF〉和高频〈HF〉已经是被运用于包装盒与贴纸上的频率。印刷加工业者可以采用低频或高频于标签的制作,各种RFID零件的箝入将会继续以简单、可靠的方式来发展。

然而此种印制的RFID标签也会有使积体电路受到限制与降低附加加值的可能,这是由于天线设计的复杂化,LF与HF天线需要极高的导电性,通常需要采用固态的金属箔片而非导电油墨之印刷所可及的。

目前大多数的发展是集中于超高频〈UHF〉标签,这是基于成本的因素和阅读范围、资料传输、标签大小与耐用性在物流与运输方面的考量。

现在已经有溶剂,水性,UV等印墨可供柔印凹印与网印使用。依各种不同程度的干燥 / 固化作业也有高固态导电材料〈通常为银颜料〉的使用这与一般的油墨印刷有所区别,UHF天线印刷需3-5Micron的银导电印墨的膜厚才行。

─ 贴纸之箝入 ─

最简单与最经济的方法使印刷业者可以制造湿式RFID贴纸的,就是采用现有的印刷机器来进行生产作业〈见图4〉。因为湿式RFID贴纸本身就像是一卷印制完成的自粘性贴纸,也像是一般的贴纸粘贴于包装盒上面一样,这种工作流程就是与印制一般的普通贴纸相同,然后把离型纸加以剥离再自动黏贴在包装盒的正确位置上,随着贴纸,此RFID标签就很妥当地被安置于贴纸之下──标签的背面离开粘胶层,然后离型纸再又贴回,加工作业于是完成。

采用自粘性贴纸来制作RFID也是为了使印刷加工速度可以达到正常的最高标准。这种流程的好处是只有此种最方便的方法可以箝入RFID,而且不比干式标签来得昂贵,但是对于极小尺寸的作业可能有所限制。

─ 干式箝入法 ─

此种干式箝入法须要更精密复杂的作业系统,因它须要切割晶片于每一个标签的极准确位置上面。

如果是要成卷筒交货时更是须要一个局部上胶机而且其位置也必须要非常地准确。

─ 静电的防止 ─

静电消除〈ESD〉是RFID制程中最艰难的部分,当高伏ESD被导入时晶片的微细复杂回路可能会遭破坏。

因此必须以静电消除的包装来运送,直到安置在插入作业设备中,也严格要求须按照制迼商的指示,通常是由一位穿载表带式接地线的技师来处理之,并避免直接用手碰触。

印刷加工机器是非常容易产生静电的,当卷筒材料与空气摩擦或行经压辊和驱动辊筒时〈尤其是无金属表面之辊,和无接地的辊筒〉在脱胶再复胶时也会发生。

ESD当空气干燥与进行薄膜的印刷时最容易发生,因此卷筒印刷加工机器必须严格要求装有ESD静电消除管理控制装置才行。

─ 读取与辨识 ─

RFID的辨识系统是一种能读能写的机器,但是必须与RFID标贴相同频率与规格才行,在装置过程中需使用读取器,以测试标贴的功能。这种测试得以保证顺利大量生产与早期发现受损的晶片。

有很多不同的辨识策略,从简单读取有缺点的标签到写入特殊的设计与从各种程度读取有效范围之资讯。

从写入到读取,可在数秒之间来完成辨识一个标签以获得所有的信息这对电脑处理作业来说的的确确也是一个莫大的新冲击。

转载自:龙臣印刷科技网

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