在無線通信實現的過程中,天線是必不可少的部件。RFID射頻識別技術利用無線電波進行信息的傳輸,電波的產生和接收都需要通過天線實現。當RFID標簽進入RFID讀寫器/閱讀器的天線工作區范圍內,RFID標簽天線便會產生足夠的感應電流,從而獲得能量被激活并作出回應。
對于RFID系統來說,天線是至關重要的部分,它與系統的性能緊密相關。
目前,根據天線導線材質、材料結構與制造工藝等方面的差異,RFID標簽天線大致可以分成以下幾大類:蝕刻天線、印刷天線、繞線天線、加成天線、陶瓷天線等,最常用的天線制造工藝是前三種。
1. 蝕刻法
蝕刻法,也稱為印刻腐蝕法或減法制作技術,是當前RFID天線的主流制造工藝之一,尤其在高頻(HF)和超高頻(UHF)RFID標簽的生產中占據重要地位。其工藝流程大致如下:
基板準備:準備電路基板,通常是由PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜與鋁箔或其他金屬箔復合而成。
熟化:對基板進行熟化處理,以增強其穩定性和粘附性。
電路印刷及UV固化:在基板表面印刷上抗蝕油墨,形成所需的電路圖案,并通過UV(紫外線)固化技術使油墨固化。
蝕刻:將固化后的基板浸入蝕刻液中,蝕刻掉未被抗蝕油墨覆蓋的金屬部分,形成天線電路。
去墨清洗:去除基板上的抗蝕油墨,露出天線電路。
后續加工:包括電路導通加工、卷材分切、電路特性檢測以及檢驗包裝等步驟。
蝕刻法的優點在于能夠精確控制天線電路的形狀和尺寸,制造出的天線性能穩定且一致性好。然而,該工藝也存在成本較高、環境污染等問題。隨著環保意識的增強和技術的進步,蝕刻工藝也在不斷改進和優化。
2. 線圈繞制法
線圈繞制法適用于低頻(LF)RFID標簽的生產,其基本原理是通過繞線工具將細線(如漆包線)繞制成所需的天線形狀,并固定在基底上。具體流程包括:
基底準備:準備用于固定天線的基底材料,如塑料薄膜或紙張。
繞線:使用自動繞線機或手工方式,將細線按照預設的匝數和間距繞制在基底上。
固定:通過黏合劑或其他固定方式,將繞制好的線圈固定在基底上。
后續處理:包括電路測試、裁剪和包裝等步驟。
線圈繞制法的優點在于工藝簡單、成本低廉,適用于小批量生產和定制化需求。然而,該工藝制造出的天線在形狀和尺寸上可能存在一定的誤差,且難以實現大規模自動化生產。
3. 印刷法
印刷法是一種快速發展的RFID天線制造工藝,尤其適用于超高頻(UHF)RFID標簽的生產。該工藝利用特殊的導電油墨或銀漿,通過印刷技術將天線電路直接印制在基材上。具體流程包括:
基材準備:準備用于印刷的基材,如PET薄膜或其他絕緣材料。
電路印刷及UV固化:使用凹印、絲印或噴墨印刷等技術,將導電油墨或銀漿印刷在基材上,形成天線電路圖案,并通過UV固化技術使油墨固化。
后續處理:包括卷材分切、電路特性檢測以及檢驗包裝等步驟。
印刷法的優點在于生產速度快、成本低、適合大規模生產。然而,由于導電油墨的電阻相對較大,印刷天線在某些高頻應用中的性能可能受到一定影響。此外,隨著技術的進步,印刷天線已經能夠實現更加精確的電性能參數調整,以滿足各種個性化需求。
綜上所述,蝕刻法、線圈繞制法和印刷法是RFID標簽天線制作中最常見的三種工藝。在選擇制造工藝時,需要根據RFID標簽的工作頻率、性能要求、成本預算以及生產規模等因素進行綜合考慮。
審核編輯 黃宇
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