超高频RFID天线柔性版印制工艺实验（IGT F1的应用）

随着近来人们对RFID技术相关研发项目的浓厚兴趣日益增长，如何得到低成本、可大批量生产而又性能稳定、使用寿命长的电子标签成为RFID技术进一步发展的重要助力。柔性版印刷工艺兼容了凸版、平版和凹版印刷工艺的特点，又具有本身柔性印版耐印率高，印刷压力轻的突出优点，为RFID标签天线的制作带来了新的活力。

RFID射频识别技术即电子标签技术，是利用无线射频的方式通过双向通信交换数据来进行自动识别的技术，其工作频率决定着射频识别系统的工作原理、识别距离，又决定着标签制作的难易程度和制作方式。本文使用的超高频天线作用范围广，传送数据速度快，读写距离较长，可达10米以上，也能适应于高速运动读写的场所，天线的频段窄，广泛运用于高速公路收费以及火车监控等系统。

RFID天线柔性版印制工艺实验

实验材料为导电银浆油墨、铜版纸或PET薄膜，柔印设备为IGT-F1柔性印刷适性仪。在超高频天线的柔版印制的印前工艺中，首先需要考虑印版变形率，此处天线尺寸为66mmX17mm，平面曝光制柔性版时计算软片缩版量（百分比）=K/R×100%。系数K取决于所用版材的厚度。印版版材厚度为3.94毫米时，K=23.94毫米。R是版滚筒的反复周长[(版滚半径+版厚+垫版+双面胶厚)x2x3.1416]，单位为毫米。

文中所用超高频RFID电子标签天线，设计对称回路，芯片位置间距为1mm，将此线型制成天线柔性印版，用强效双面胶粘在柔性印刷适性仪的印刷滚筒上，调整间距，安装网纹辊与刮墨刀，进行超高频RFID天线的柔性印制。实验主要流程如下：

1.保证网纹辊、印版滚筒、刮墨刀清洁，插上插头，打开IGT-F1开关。调节刮墨刀的角度为15℃。放置PET薄膜，用胶带粘住，避免滑动。

2.调整印刷压力为300N，调整网纹辊与印版滚筒之间的压力为175N，调整印刷速度为3m/s。调节完毕，先观察网纹辊与印版滚筒的运转情况。

3.上墨，把导电油墨用滴灌滴到网纹辊上，网纹辊转动，刮墨刀把油墨刮均匀；网纹辊与印版滚筒接触，把油墨转移到印版滚筒上；印版滚筒在第二圈中接受到油墨，印版滚筒下降接触到铜版纸，带动铜版纸转动，从而把油墨转移到铜版纸上。

4.放开两侧按钮，取下铜版纸，观察印刷品表面质量。清洁印版滚筒，重新上墨，重复开始实验，得到一批柔印天线，用鼓风干燥机干燥，温度160℃，干燥时间20分钟。

5.通过柔性印刷方式完成天线的印制后，利用万用表测量电阻，电阻存在且在正常范围内，才能表明天线具有基本的导电能力。接下来用半自动电子标签封装机对RFID天线进行Inlay封装，并用阅读器测试读取性能。

此次测量达预期目标：柔印平均墨层厚度约为13µm，平均电阻59Ω，对油墨的测量显示电阻率和方阻值都符合要求，导电油墨的导电性良好，RFID电子标签的读写性能良好。实验显示柔性版印制电子标签天线具有一系列突出优势，柔印适性仪的承印材料适应性优，能印刷28g/m2到450g/m2的铜版纸，也能适应纸板、瓦楞纸板、塑料薄膜和铝箔等材料。柔印印刷压力较轻，为100N到300N的轻压，标准的柔印的印品墨层厚度一般在3~5µm，印刷速度快。

RFID电子标签的导电效果、生产成本、使用寿命等性能天线因制作工艺的不同而不同。RFID关键技术包括标签天线的制作工艺。用传统的蚀刻法和电镀法制作金属天线时，不仅工艺复杂，制作过程也需要花费更多的时间，并会产生有污染的副产品；相反，天线直接印刷印制方法速度快效率高，体现了许多独特的优势。

直接印刷法中的柔性版印刷工艺兼容了凸版、平版和凹版印刷工艺的特点，又具有本身柔性印版耐印率高，印刷压力轻的突出优点，能达到RFID电子标签印刷的要求，油墨利用率高，符合行业绿色印刷的发展方向。

RFID板的应用是无所不在的。远程信息处理和移动贸易兴趣的增长使RFID更加接近消费者，因此世界还需要更多先进的RFID技术。RFID标签天线的柔性版印制法，使其既有高效低耗的优势，又能达到大规模、低成本化的生产。十多年来我国柔印技术稳步前进，电子标签天线的柔性版印制也将成为RFID技术进一步发展的重要助力。