Pieni parannus syväpainolaitteistoon voi helposti ratkaista kosketuspaineongelman RFID-elektronisten tunnisteiden valmistuksessa!!
5G-teknologian hallitseman mobiili-Internetin aikakauden tullessa Kaiken Internetistä ja kaikkialla läsnä olevasta tunnistusjärjestelmästä on vähitellen tulossa todellisuutta. Esineiden internetin (IoT) tärkeänä keinona havaita ulkomaailmaa sähköisiä RFID-tunnisteita, erityisesti ultra-korkeataajuisia RFID-tunnisteita, käytetään laajalti. Tässä artikkelissa kirjoittaja esittelee käytännön tuotantokokemuksen pohjalta syväpainatuksen soveltamista RFID-elektroniikkatunnisteiden valmistukseen ja ehdottaa lukijoiden viitteeksi joitakin ratkaisuja tulostuslaadun parantamiseksi.
Elektronisten RFID-tunnisteiden tekniset ominaisuudet
Elektroniset RFID-tunnisteet ovat tunnisteita, jotka käyttävät kontaktitonta automaattista tunnistustekniikkaa kohdeobjektien tunnistamiseen ja asiaankuuluvien tietojen hankkimiseen radiotaajuisten signaalien kautta ilman, että tunnistusprosessin aikana tarvitaan ihmisen väliintuloa. Viivakoodien langattomana versiona sähköisillä RFID-tunnisteilla on etuja, joita viivakoodeilla ei ole, kuten vedenpitävyys, magneetti-kestävä, korkean-lämpötilan-kestävä, pitkä käyttöikä, pitkän-etäisyyden lukeminen, mahdollistaa tietojen salauksen, suuremman tallennuskapasiteetin ja joustavan tietojen päivittämisen. Sähköisten RFID-tunnisteiden koodaus-, tallennus- ja luku-/kirjoitusmenetelmät eroavat perinteisistä tunnisteista (kuten viivakoodeista) tai manuaalisista tunnisteista. Koodattu data tallennetaan integroituihin piireihin joko vain luku--tai luku-/kirjoitusmuodossa. Erityisesti lukeminen ja kirjoittaminen saadaan aikaan langattomalla elektronisella lähetyksellä, kuten kuvassa 1 näkyy.
Kaiken kaikkiaan elektronisten RFID-tunnisteiden tärkeimmät tekniset ominaisuudet ovat seuraavat: ne voivat tunnistaa yksittäisiä, erittäin spesifisiä esineitä, toisin kuin viivakoodit, joilla voidaan tunnistaa vain tuoteluokka; ne voivat lukea useita objekteja samanaikaisesti, kun taas viivakoodit on luettava yksitellen; ne voivat tallentaa suuren määrän tietoa; ja radiotaajuutta käyttämällä dataa voidaan lukea ulkoisten materiaalien läpi, kun taas viivakoodit vaativat lasereita tai infrapunaa tietojen lukemiseen materiaalien pinnalta.
Kuva 1 Kaaviokaavio sähköisen RFID-tunnisteen toimintaperiaatteesta Sähköisten RFID-tunnisteiden yleiset valmistusprosessit RFID-elektroniikkatunnisteiden valmistusprosessissa on kolme pääprosessia: kuparilangan polttoprosessi, metallin etsausprosessi ja tulostusprosessi. Niistä painoprosessissa käytetään ensisijaisesti silkkipainotekniikkaa (kuten kuvassa 2). Johtavan tahnan johtavuuden ja johtavan mekanismin rajoitusten vuoksi voidaan käyttää vain korkean-hopea-pitoisuuden omaavaa johtavaa hopeatahnaa ja vähän-silmämäärää-seulaverkkoja. Lisäksi useiden tekijöiden, kuten musteen viskositeetin, sitkeyden, juoksevuuden, vetolastan paineen, näytön kireyden ja verkkohäiriöiden vaikutuksesta, painetun elektronisen RFID-tunnisteen johdotusrakenne on altis muodonmuutoksille, karkeille reunoille, oikosulkuille, katkoille ja merkittävälle erolle todellisen säteilytehokkuuden ja teoreettisen säteilytehokkuuden välillä, kuten kuvassa 3 näkyy.
Kuva 2 Kaaviokaavio elektronisten RFID-tunnisteiden valmistuksesta silkkipainamalla johtavalla hopeapastalla
图3 丝网印刷RFID电子标签导线的局部放大图
目前,行业普遍使用铝箔蚀刻法制造超高频RFID电子标签,而普及应用超高频RFID电子标签的主要瓶颈是标签的价格,尺寸和环境适应性.铝箔蚀刻法制作日线的过程包括金属贴合,光阻印刷,金属蚀刻等,流程戬欺,流程较丂偏高且不环保.其中,在印刷日线油墨方面,根据成分不同,包独银浆,铝浆,东浆, 铝浆等,以金属浆料印刷的日线效果最好.然而,目前铝,铜金属浆需高温脱氧玧的温脱氧烧等导电性,使得日线底材受到一定限制,而传统碳浆导电性未达日线应灨纄电日线的制程繁琐,价格昂贵,导电性能会因弯折而降低,使得目前在市场上尩来制作RFID日线的方式仍无法大规模生产并无法取代目前的铝皀刻日线.而R采D电子标签导电浆料制作日线,其制程环保,简单且无污染,价格便宜且贈儂轻,釀种无线日线的印制,在市场上无论从性能方面,还是价格方面来说,都具螳的嚍华
凹版印刷在RFID电子标签制作中的应用
由于导电浆料具备导电性能高,兼容性强,性价比高等特点,越来越多的厂家采用石墨烯浆料印制RFID标签.由于凹版印刷精度高,速度快,生产效率高,石墨烯RFID电子标签的生产制造通常采用凹版印刷来完成.在印刷过程中,石墨烯浆料被填充到凹版滚筒的凹槽内,凹版滚筒表面多余的石墨烯浆料用刮刀刮掉,凹槽内的石墨烯浆料印刷至基材上.为适用于各种印刷场合,如不同粗糙度或不同型号的凹版滚筒,不同结构的石墨烯日线等, 需要调整刮刀与凹版滚筒的接触角度,接触压力等参数,以防止所印制的石墨烯RFID电子标签日线出现结构变形,边界粗糙,短路,断路等问题.Under normaaleissa olosuhteissa olemassa olevissa syväpainolaitteissa kaavinterän työskentelyasento on kaavinterän kulman säätämisen jälkeen kiinteä painoprosessin aikana eikä sitä voi muuttaa. Kaavinterän työskentelyasennon säätäminen voi aiheuttaa liiallisen tai riittämättömän kosketuspaineen syväpainosylinterin kanssa, tai kaavinterän ja syväpainosylinterin välisen erittäin tarkan sovituksen vuoksi voi olla jopa ongelma, jossa ne eivät kosketa ollenkaan. Lisäksi syväpainosylintereissä, joiden pyöreyden tarkkuus on alhainen, kaavinterä ei välttämättä kosketa jatkuvasti syväpainosylinterin pintaa, mikä tekee mahdottomaksi poistaa ylimääräistä grafeenitahnaa. Lisäksi, jos tulostuslaite ei toimi ja syväpainosylinteri tärisee, se voi aiheuttaa iskuja kaavinterään, jolloin kaavinterä ja siihen liittyvät mekanismit altistuvat iskujännitykselle, mikä voi vaurioittaa kaavinterää tai sen liitosmekanismia, mikä puolestaan heikentää kaavinterän tahnanpoistokykyä. Mitä tulee kosketuspaineeseen kaavinterän ja syväpainosylinterin välillä, olemassa olevat syväpainolaitteet eivät pysty hallitsemaan sitä. Yleensä se on esiasetettu kokemuksen perusteella, mikä johtaa huonoon tarkkuuteen ja soveltuvuuteen eri tuotteisiin. Tämä estää sopivan kaavinterän paineen asettamisen tuotteen todellisen kunnon mukaan, mikä vaikuttaa grafeenien RFID-elektroniikkatarrojen tulostuslaatuun. Tämän ongelman ratkaisemiseksi kirjoittaja on parantanut syväpainolaitetta, joka mahdollistaa syväpainosylinterin, kaavinterän, lineaarisäätökomponenttien, kulmansäätökomponenttien, paineensäätökomponenttien ja kelluvien komponenttien säädöt kuvan 4 mukaisesti.
Kuva 4 Syväpainolaitteeseen liittyvien komponenttien kaavio
Erityinen menetelmä on seuraava: säätökomponentti on kytketty kaavinterään ja liikkuu lineaarisesti syväpainosylinterin säteittäissuuntaa pitkin, jolloin kaavinterä siirtyy liikkuvan komponentin mukana; kulman säätökomponentti yhdistää kaavinterän ja lineaarisen säätökomponentin sallien kaavinterän ja lineaarisen säätökomponentin pyörimisen vastaavasti kaavinterän ja syväpainosylinterin välisen kosketuskulman säätämiseksi; pyörivä osa on yhdistetty kaavinterään ja lineaariseen säätökomponenttiin liikkuvan osan kautta, jolloin kaavinterä ja lineaarinen säätökomponentti voivat liikkua säteittäisesti syväpainosylinteriin nähden.
Tällä ratkaisulla voidaan säätää kaavinterän ja syväpainosylinterin välistä kosketuskulmaa sekä säätää ja mitata niiden välistä kosketuspainetta varmistaen, että ylimääräinen grafeenitahna sylinterin pinnalta kaavitaan kokonaan pois samalla kun urissa oleva tahna painetaan alustalle. Tällä syväpainotekniikalla painetuissa elektronisissa RFID-tunnisteissa on sileät reunat, ei hammastuksia ja todellinen säteilytehokkuus vastaa teoreettista säteilytehokkuutta, mikä vastaa tehokkaasti haasteisiin, joita RFID-elektronisten tunnisteiden tuotannossa silkkipainatuksella kohdataan, kuten kuvassa 5.
Kuva 5 Paikallinen suurennettu näkymä painatetun elektronisen RFID-tunnisteen johtimesta Tätä kaiverrustekniikkaa voidaan soveltaa erilaisiin tulostusskenaarioihin. Se estää rakenteellisia muodonmuutoksia, karkeita reunoja ja oikosulkuja tai katkoja painetuissa grafeeni-RFID-tunnisteantenneissa, mikä varmistaa syväpainatuksessa tuotettujen elektronisten RFID-tunnisteiden tulostuslaadun. Tällä saavutetaan korkea tarkkuus ja tehokkuus, mikä ratkaisee RFID-tunnistetulostuksen tekniset haasteet.