Encontrar información sobre antenas lectoras RFID
RFID (Identificación por Radiofrecuencia) La tecnología de identificación por radiofrecuencia se ha convertido en el foco de atención en varios países. Los componentes básicos de su sistema incluyen etiquetas RFID, lectores RFID y antenas. Entre ellos, la antena es un dispositivo que recibe o irradia la potencia de la señal de radiofrecuencia del transceptor de radio en forma de ondas electromagnéticas. En los sistemas RFID, las antenas se dividen en antenas de etiquetas y antenas de lectura. El objetivo de la antena de la etiqueta es transmitir la máxima energía dentro y fuera del chip de la etiqueta: cuando se transmite, la corriente de alta frecuencia se convierte en ondas electromagnéticas; cuando se recibe, las ondas electromagnéticas se convierten en corriente de alta frecuencia;
Las antenas RFID tienen una variedad de procesos de fabricación. Este artículo resumirá y analizará la tecnología de fabricación de antenas RFID, se centrará en el último método de fabricación de antenas RFID: antenas impresas RFID y tecnologías relacionadas, y esperará sus perspectivas.
Tres tecnologías de fabricación de antenas RFID
Las tecnologías de fabricación de antenas RFID incluyen principalmente grabado, bobinado y antenas impresas. Entre ellos, la antena impresa con tinta conductora RFID es una nueva tecnología desarrollada en los últimos años.
El método de fabricación anterior de antena de etiqueta RFID es aplicable a productos de etiquetas electrónicas RFID de diferentes frecuencias. Las antenas de etiquetas RFID de baja frecuencia se fabrican básicamente mediante bobinado. Las antenas de etiquetas RFID de alta frecuencia también se pueden realizar mediante los tres métodos anteriores, pero se utilizan principalmente antenas grabadas y sus materiales son generalmente aluminio o cobre.
Las antenas de etiquetas UHF RFID son principalmente antenas impresas.
El grabado también se conoce como tecnología de fabricación sustractiva. El proceso de producción es el siguiente (tomando una antena de cobre como ejemplo): primero, lamine una capa plana de lámina de cobre sobre una película plástica, luego aplique pegamento fotosensible sobre la lámina de cobre y, después de secar, ilumínela con una película positiva ( patrón de la forma deseada); poner en desarrollo químico en el líquido, en este momento, la parte brillante del adhesivo fotosensible se lava, exponiendo el cobre, finalmente, el cobre se coloca en el tanque de grabado, y todo el cobre no; cubierto por el adhesivo fotosensible se elimina para obtener una bobina de cobre de la forma requerida.
La antena impresa grabada tiene alta precisión y sus características pueden igualar la señal de interrogación del lector. La impedancia y el rendimiento de radiofrecuencia cuando se aplican a los artículos son buenos, pero la única desventaja es el alto costo.
Al fabricar etiquetas RFID mediante el método de bobinado, la bobina de la etiqueta debe enrollarse alrededor de la herramienta de bobinado y fijarse. En este momento, se requiere que la bobina de la antena tenga más vueltas (lo normal es entre 50 y 1500 vueltas). Este método se utiliza para etiquetas RFID con un rango de frecuencia de 125 a 134 KHz. Las desventajas son el alto costo y la lenta velocidad de producción.
Las antenas impresas se imprimen directamente sobre sustratos aislantes (películas) con tinta conductora para formar antenas y circuitos. También se denomina tecnología de fabricación aditiva. Los principales métodos de impresión se han ampliado desde la serigrafía hasta la impresión offset, la impresión flexográfica, la impresión por huecograbado y otros métodos de producción. Los procesos de producción más maduros son las tecnologías de serigrafía y huecograbado. El avance de la tecnología de impresión y su posterior aplicación en la producción de antenas RFID ha reducido el costo de producción de las etiquetas RFID, promoviendo así la aplicación de etiquetas electrónicas RFID.
En comparación con las antenas grabadas y las antenas enrolladas, las antenas impresas tienen las siguientes características únicas:
En primer lugar, la fabricación de antenas impresas puede ajustar con mayor precisión los parámetros de rendimiento eléctrico y optimizar el rendimiento de la tarjeta.
Los principales parámetros técnicos de las etiquetas RFID son: frecuencia de resonancia, valor Q e impedancia. Para lograr un rendimiento óptimo, todas las tecnologías de fabricación de etiquetas RFID se pueden obtener cambiando el número de vueltas de la antena, el tamaño de la antena y el diámetro del cable. La tecnología de antena impresa también se puede ajustar con precisión al objetivo deseado cambiando localmente el ancho de las líneas y cambiando el grosor de las capas de oblea.
En segundo lugar, la forma de la antena impresa se puede cambiar a voluntad para cumplir con los requisitos de tratamiento de la superficie del usuario.
Dado el uso polivalente de las tarjetas RFID y la creciente demanda de personalización, las antenas impresas se pueden cambiar fácilmente a cualquier forma según sea necesario, como superficies de objetos con diferentes curvaturas y ángulos, sin degradar el rendimiento. cumplir con los requisitos del cliente.
En tercer lugar, las antenas impresas pueden utilizar una variedad de materiales de matriz de tarjeta diferentes.
Las antenas impresas pueden utilizar diferentes materiales de tarjeta según las necesidades del usuario. Además del PVC, también se pueden utilizar PET-G (poliéster), PET (poliéster), ABS (poliéster de acrilonitrilo butadieno estireno), PC (policarbonato) y materiales a base de papel. Si se utiliza tecnología de bobinado, es difícil producir etiquetas RFID que puedan adaptarse a condiciones ambientales adversas utilizando materiales como el PC.
4. La fabricación de antenas impresas es adecuada para módulos de chip proporcionados por varios fabricantes.
Con el uso generalizado de etiquetas RFID, cada vez más fabricantes de chips IC se han unido a las filas de la producción de módulos de chips RFID. Debido a la falta de estándares unificados y a los diferentes parámetros de rendimiento eléctrico, la flexibilidad de las estructuras de antena impresas se puede combinar con diferentes obleas y módulos en diferentes formatos de embalaje para lograr un rendimiento óptimo.
Tinta conductora RFID y tecnología de antena impresa
La razón por la que las antenas impresas RFID son superiores a las antenas tradicionales depende principalmente de las características de la tinta conductora y de su perfecta combinación con la tecnología de impresión.
La tinta conductora está compuesta de finas partículas conductoras u otros materiales especiales (como polímeros conductores, etc.). ), que pueden imprimirse en sustratos flexibles o duros para crear circuitos impresos y funcionar como cables, antenas y resistencias. La tinta conductora determina en gran medida la impedancia de la antena impresa RFID y es un parámetro importante relacionado con el rendimiento de la antena RFID.
Actualmente, Flint Company, Parelec Company, DuPont Company, ABC Nanotechnology Company de Corea del Sur, Shanghai Yinbao Company, Beijing Rio Tinto Technology Company y Wuhan Sanlai Technology Development Co., Ltd. han desarrollado varios tipos de RFID. Antenas impresas. Tinta conductora.
Según los diferentes procesos de fabricación, la tinta conductora se puede dividir en tinta conductora indirecta y tinta conductora directa.
Según la composición de los factores conductores contenidos en la tinta conductora, la tinta conductora incluye tinta en pasta de carbón, tinta en pasta de cobre, tinta en pasta de plata y tinta en pasta de oro. La tinta en pasta plateada es la mejor opción para etiquetas RFID debido a su baja resistividad. Además, el cobre no es adecuado para la impresión de antenas RFID porque se oxida muy rápidamente.
Desde la perspectiva del desarrollo futuro, la tecnología de antenas impresas RFID se convertirá en la principal tecnología de fabricación de antenas RFID. Esto se debe a las siguientes ventajas de imprimir antenas con tinta conductora:
Bajo costo.
La reducción de costes depende principalmente del material de tinta conductor y del proceso de serigrafía. En términos del costo del material en sí, el precio de la tinta es más bajo que el de las bobinas de metal estampadas o grabadas, especialmente con el aumento de los precios del cobre y la plata, utilizar la impresión con tinta conductora para fabricar antenas RFID es una alternativa ideal. En términos de consumo de material, el grabado consume mucho metal, mientras que los circuitos de antena impresos con tinta conductora son rápidos, ahorran materiales, tienen bajo costo y alta eficiencia.
Una de las razones por las que el proceso de serigrafía puede reducir costos es que la inversión en equipos de impresión importados es mucho más barata que los equipos de grabado de cobre importados. Además, dado que no se requiere inversión adicional debido a requisitos de protección ambiental durante el proceso de impresión, los costos de producción y mantenimiento del equipo también son más bajos que los del grabado de cobre, reduciendo así el costo individual de la etiqueta.
Buena conductividad
Después de que la tinta conductora se seca, la distancia entre las partículas conductoras se vuelve más pequeña y los electrones libres se mueven en la dirección del campo eléctrico externo para formar una corriente. La antena impresa RFID tiene buena conductividad.
Fácil de operar
Como tecnología de fabricación aditiva, la tecnología de impresión es un proceso de un solo paso fácil de controlar en comparación con la tecnología de fabricación sustractiva (como el grabado).
Libre de contaminación
El adhesivo fotosensible y otros reactivos químicos que se deben utilizar en el proceso de grabado del cobre tienen fuertes efectos corrosivos, y los residuos y emisiones generados provocan una gran contaminación al medio ambiente. . La tinta conductora se utiliza para imprimir directamente sobre el sustrato sin utilizar reactivos químicos, por lo que tiene la ventaja de no contaminar.
La elección del sustrato es flexible y diversa
La tinta conductora se puede imprimir en casi todos los materiales de impresión, incluidos poliéster, poliimida, plásticos de ingeniería ABS, PVC (policloruro de etileno), polietileno , polipropileno, policarbonato, cartón, etc. Sin embargo, la tecnología de grabado de cobre sólo puede utilizar sustratos altamente resistentes a la corrosión, como el poliéster, que generalmente son más caros que los sustratos utilizados para la impresión.
Las antenas de tinta conductora impresa también pueden soportar tensiones mecánicas externas más elevadas. Además, las antenas impresas con etiquetas RFID hechas de tinta conductora tienen mejor elasticidad y mayor confiabilidad.
Cuando utilice tinta conductora para imprimir antenas RFID, debe prestar especial atención a las siguientes operaciones para lograr el mejor efecto de impresión.
Entorno operativo: La elección del entorno de impresión afecta directamente al efecto de impresión. Se debe minimizar la contaminación por polvo y materias extrañas en el área de impresión, y los requisitos ambientales son al menos una sala limpia Clase 100.000.
Pretratamiento: Asegurar que la superficie de impresión esté limpia, libre de polución, grasas y óxidos, etc. Cuanto más corto sea el tiempo de residencia post-tratamiento, mejor para evitar oxidación o contaminación.
Dilución: Después de ajustar la viscosidad de la tinta, agregar una pequeña cantidad de diluyente puede mejorar el efecto de impresión de la impresión automática. Revuelva bien durante 10 minutos antes de usar.
Presecado: temperatura y tiempo regulables según el proceso productivo específico.
Conservación: Conservar a 20-25 grados, protegido de la luz y el calor.
Se puede observar que los requisitos del proceso para fabricar antenas impresas RFID con tinta conductora son mayores. En cuanto a la tinta conductora en sí, debe tener las características de fuerte adhesión, baja resistividad, baja temperatura de curado y conductividad estable para cumplir con los requisitos funcionales de la antena RFID.
El valor de aplicación de las antenas impresas RFID
Actualmente, la tecnología RFID se ha utilizado en logística, comercio minorista, militar, gestión urbana, gestión de bibliotecas, trazabilidad de seguridad alimentaria y otros campos. Especialmente en el campo minorista, muchos minoristas agregan etiquetas electrónicas RFID al empaque de productos para rastrear el flujo de productos en tiempo real debido a su tecnología avanzada y administración conveniente. Walmart, Metro y otros minoristas internacionales importantes exigen a sus proveedores que coloquen etiquetas RFID en sus productos.
Por lo tanto, la RFID y las tecnologías relacionadas deben mejorarse continuamente para satisfacer las necesidades de aplicación de diferentes industrias y campos. El uso de tinta conductora y tecnología avanzada de impresión de antenas RFID puede optimizar el valor de aplicación de las etiquetas electrónicas RFID y promover aún más la aplicación de RFID. Por lo tanto, el valor de la aplicación de la tecnología de impresión de antenas RFID se concentra principalmente en los dos aspectos siguientes:
Primero, reducir los costos de etiquetas y promover la aplicación de RFID en diversas industrias.
El alto costo de las etiquetas siempre ha sido un problema que afecta a la industria y a los usuarios de RFID, y el costo de las etiquetas RFID representa la mayor proporción en todos los aspectos de RFID. Por lo tanto, en el proceso de promoción y aplicación de etiquetas electrónicas RFID, la principal prioridad es cómo reducir los costos de las etiquetas y mejorar su rendimiento.
Para los productos básicos en general, el uso de etiquetas RFID conducirá a un aumento en los costos del producto, lo que dificultará la aplicación futura de la tecnología RFID. La tecnología de tinta conductora puede permitir que las aplicaciones RFID salgan del cuello de botella de costos. La impresión de antenas de etiquetas RFID con tintas conductoras puede reducir significativamente el costo de fabricación de las antenas HF y UHF, reduciendo así el costo total de las etiquetas RFID.
Se han aplicado antenas impresas RFID con tinta conductora a los billetes con etiquetas electrónicas RFID utilizados en el sistema de transporte público de mi país. La lucha contra la falsificación de productos en campos como la medicina también es un área donde las etiquetas electrónicas RFID pueden mostrar sus talentos. La reducción de los precios de las etiquetas permite su uso generalizado en sistemas antifalsificación para productos de alto valor añadido como medicamentos y alcohol.
En segundo lugar, promover el desarrollo de la industria gráfica.
Además de tinta conductora, la producción de antenas RFID también requiere la ayuda de tecnología de impresión avanzada. Sin duda, esto ha ampliado la dirección y el camino del desarrollo de la industria de la impresión. La industria de la impresión ya no se limita a la impresión en papel tradicional, sino que se cruza con la industria de la identificación automática y la industria de los semiconductores, lo que puede promover el progreso de todas las industrias.
Además, para cooperar con el desarrollo de la tecnología de etiquetas RFID y las antenas de impresión RFID con tinta conductora, la industria de la impresión continuará desarrollando tecnologías de impresión más avanzadas, promoviendo así el rápido desarrollo de la propia industria de la impresión. .
Con el desarrollo de la tinta conductora y la tecnología de impresión, la tecnología de antena impresa RFID se popularizará y utilizará ampliamente, y el costo de las etiquetas RFID se reducirá aún más, promoviendo así la aplicación de la tecnología RFID en más campos.