智慧型標籤
智慧型標籤是附屬在物品上的記錄有詳細物品信息的卡片或者吊牌。每個智慧型標籤都帶有晶片,晶片中的數據通過天線與外界交換信息。主要用於物流管理、防盜、門禁、自動繳費、珍貴動物跟蹤等。智慧型標籤不只是一種簡單的標籤,它是一個系統,包括閱讀和寫入的硬體和軟體。智慧型標籤因工作的頻率不同,使用4種波段,即:LF、HF、UHF和微波。其有效的閱讀/寫入距離為0.1~5.0m,它的數據交換速度、儲存量和能級均與天線工作的頻率有關。工作頻率決定了天線線圈的圈數、導線截面厚度和每一圈之間的距離。見圖2。HF波段使用13.56MHz的晶片,通常它要求線圈圈數為6,厚度約為20μm。UHF波段使用868MHz和950MHz的晶片,線圈截面厚度約為4μm。
天線線圈的製作方法
目前智慧型標籤天線線圈的製作方法有4種。銅絲繞製法。用於低頻125~134k的晶片,適合於短距離內捕獲磁力線。缺點是成本高,生產速度慢。
化學腐蝕法。局限於以塑膠薄膜為基材的智慧型標籤,紙基的標籤無法經受化學腐蝕處理。這裡需要表面上覆合有銅箔或者鋁箔的塑膠薄膜卷材。在金屬箔上面用UV油墨印刷30μm厚的抗腐蝕的天線線圈的線路圖(蒙版)。乾燥後,薄膜卷材經過另一個印刷單元線上圈背面用導電油墨印刷連線線。然後經過腐蝕槽去除沒有蒙版保護的銅箔,用鹼浴洗掉蒙版。輪轉網印單元的速度根據腐蝕速度而定,一般起始速度為5m/min。
電鍍法。先在塑膠片基上印上吸引銅的線圈電路,油墨中含有觸媒物質銀或金屬鈀,印刷方法是網印或柔印。然後浸入電鍍槽,鍍銅層的厚度約為10μm。這種方法比較節省材料,但是加工速度太慢。
直接印刷。用銀漿導電油墨直接印刷紙或塑膠薄膜卷材,墨層厚度約為20μm。這裡網印發揮了它的特長。
從上述可以看出,4種製作方法中,有3種與網版印刷有關。
網版印刷的一次印刷墨層厚度最多可以達到300μm,是柔印、膠印和凹印的好幾倍。這對於用導電油墨印刷天線線圈,或者為腐蝕銅箔而印刷電路蒙版是十分有效的。實際印刷電路生產中,墨層厚度的要求一般為20μm以上。而智慧型標籤的不同種類,對於線圈的墨層厚度和導線間隔都有不同的要求。