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当网版印刷及智能标签

发布时间:2021-09-10 07:50:43 阅读: 来源:玩偶厂家
当网版印刷及智能标签

版印刷及智能标签

射频识读标签(RFID Label, 也称智能标签、电子标签等,以下简称智能标签)已经面世多年,但是要大批量生产,普及使用,尚需克服一些技术瓶颈。这方面迫切需要各方协同,攻克难关。例如在每一个智能标签中,金属天线是不可或缺的。版印刷对于生产智能标签的天线线圈能做些什么呢?

一、什么是智能标签

智能标签是附属在物品上的记录有详细物品信息的卡片或者吊牌。见图1 。每个智智能标签都带有芯片,芯片中的数据通过天线与外界交换信息。主要用于物流管理、防盗、门禁、自动缴费、珍贵动物跟踪等。智能标签不只是一种简单的标签,它是一个系统,包括阅读和写入的硬件和软件。智能标签因工作的频率不同,使用4 种波段,即:L F 、H F 挤出机企业定单将得到大幅度的回升、UHF 和微波。其有效的阅读/ 写入距离为0.1~5.0 m,它的数据交换速度、储存量和能级均与天线工作的频率有关。工作频率决定了天线线圈的圈数、导线截面厚度和每一圈之间的距离。见图2。HF 波段使用13.56 MHz的芯片,通常它要求线圈圈数为6,厚度约为20 μm。UHF 波段使用868 MHz 和950 MHz 的芯片,线圈截面厚度约为4 μ m 。这样的要求版6. 有效实验宽度:380mm印刷能做到吗?

二、天线线圈的制作方法

目前智能标签天线线圈的制作方法有4 种。1. 铜丝绕制法。用于低频125~134 k 的芯片,适合于短距离内捕获磁力线。缺点是成本高,生产速度慢。

2. 化学腐蚀法。局限于以塑料薄膜为基材的智能标签,纸基的标签无法经受化学腐蚀处理。这里需要表面上覆合有铜箔或者铝箔的塑料薄膜卷材。在金属箔上面用U V 油墨印刷3 0 μ m 厚的抗腐蚀的天线线圈的线路图(蒙版)。干燥后,薄膜卷材经过另一个印刷单元圈背面用导电油墨印刷连接线。然后经过腐蚀槽去除没有蒙版保护的铜箔,用碱浴洗掉蒙版。轮转印单元的速度根据腐蚀速度而定,一般起始速度为5 m/min。

3. 电镀法。先在塑料片基上印上吸引铜的线圈电路,油墨中含有触媒物质银或金属钯,印刷方法是印或柔印。然后浸入电镀槽,镀铜层的厚度约为10 μ m。这种方法比较节省材料,但是加工速度太慢。

4. 直接印刷。用银浆导电油墨直接印刷纸或塑料薄膜卷材,墨层厚度约为20 μ m。这里印发挥了它的特长。

从上述可以看出,4 种制作方法中,有3 种与版印刷有关。

版印刷的一次印刷墨层厚度最多可以达到300 μ m ,是柔印、胶印和凹印的好几倍。这对于用导电油墨印刷天线线圈,或者为腐蚀铜箔而印刷电路蒙版是十分有效的。实际印刷电路生产中,墨层厚度的要求一般为2 0 μ m 以上。而智能标签的不同种类,对于线圈的墨层厚度和导线间隔都有不同的要求。

三、轮转版印刷工艺

版印刷有平台式和轮转式之分。平台式版印刷时刮刀往返运动,先是给版上墨,然后再一次刮印,此时膜版与承印物接触,并且挤压油墨使之转移过去。这种运动是间歇式的,生产效率较低。轮转式版印刷则是连续供墨,连续印刷,印刷速度更快,油墨转移能力更好。

瑞典Stork Print 公司在轮转版印刷技术研究方面有4 0 多年的历史。它为智能标签的天线线圈印刷制造了一条专用的生产线,取名为Rotary ScreenIntegration(简称RSI),见图3。印刷宽度为10、16、20 和24 英寸(25.4 cm, 40.64 cm, 50.8 cm和60.96 cm)可选。印滚筒用纯镍材料制成,使用寿命长;孔呈六角形,油墨转移彻底。可以连续印刷5 0 万m 不停机,滚筒最多可以使用1 5 次。目前,直接印刷生产智能标签的天线线圈的方法仍处于研究阶段,似乎只有使用溶剂型油墨才能符合这种印刷工艺。于是,溶剂的干燥就成为一种障碍。线圈图形的印刷精确度是非常重要的,烘干温度过高会影响印刷的质量。因为溶剂挥发得太快,墨层表面会产生一个个环形山状的疵点。

印刷电路的干燥需要特别小心。如果印刷后的电路没有按照设计的轮廓成形,其导电性或许要受影响。线圈墨层的厚度、每一道线的宽度都有严格的允差范围。两次重叠套印的误差必须在0.1 mm之内。线道之间过近了不行,疏远了也不行。这些印刷误差均会造成天线失灵。

为了保证油墨固着在最佳形状,必须减小烘箱内的风速。加热温度控制在1 4 0 ℃,加热时间在30~120 s 之间。延长烘道的长度可以提高生产线的速度,印刷速度一般为10 m/min。由于环保的要求越来越严格,溶剂回收是最佳的措施,不仅保护了环境,而且回收的溶剂还可以重复利用。所以生产线的烘道内应该有排气通道,让带有挥发的溶剂的气体集中起来作冷凝处理。

油墨质量也是重要的因素。提高导电此次性能,降低油墨的消耗是十分必要的。中国始终是我们的战略要地

智能标签的用途日益广泛,类似原理的身份证、电子护照、超市的计价牌等等都已投入实际使用。专家预计2005 年世界市场需求量将增加8%,2006 年将再增加1 0 % ,达到年产量2 5亿个。以平均每个销售价为1 美元计,年销售额可达25 亿美元。

但是对于这个新兴的业务,普通的印刷业者要跻身进入, 恐怕有难度。一是需要较大的起始投资购买加工设备,二是要有专业的人才,既要懂印刷质检又要懂软件测试。还有一个产品标准问题,目前产品尚未标准化,今日的设备能否符合两年后的标准?尽管如此,智能标签仍为大家看好,经元器件制造商和设备制造商的通力合作,制作成本不断下降,产品质量逐步改进。大规模推广使用已为期不远。

来源:丝印刷

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