RFID天线制作工艺

作者：李银银指导老师：杨伟超西华师范大学物理与电子信息学院2012级9班2014/11/2RFID天线的制作工艺1RFID天线的制作工艺目录一RFID天线的制造工艺概述........................................................................................................................2二蚀刻法..........................................................................................................................................................21、蚀刻天线制作方法简介............................................................................................................................32、蚀刻天线的制作流程：............................................................................................................................33、蚀刻天线的优缺点：................................................................................................................................3三线圈绕制法..................................................................................................................................................41、线圈绕制法的特点：................................................................................................................................4四印刷法..........................................................................................................................................................51、印刷法技术的特点....................................................................................................................................52、导电油墨与RFID印刷天线技术.............................................................................................................5（1）制作步骤............................................................................................................................................6（2）导电油墨与RFID印刷天线技术的优缺点.....................................................................................6五RFID天线性能的主要参数........................................................................................................................7六RFID标签天线技术发展趋势....................................................................................................................8参考文献：..........................................................................................................................................................92RFID天线的制作工艺【摘要】从RFID系统入手，总结了RFID天线技术的的各种制作工艺及方法，并分析了RFID天线技术的发展趋势【关键字】RFID标签天线导电石墨发展趋势一RFID天线的制造工艺概述RFID（RadioFrequencyIdentification）射频识别技术，是通过无线电波来达到非接触的资料存取的技术，通常是由RFID电子标签和阅读器两部分组成，而RFID电子标签（无源电子标签）是由天线和芯片（晶体）集成在薄膜或纸张上来完成数据的储存、发送和搜集，工作时阅读器发出一定频率的电磁信号，在天线上感应出电流，芯片获得电流后被激活把芯片里的数据通过天线以电磁信号反馈给阅读器，实现数据接收和传输，从而达到识别目的。目前RFID天线的制作方式有金属绕线（一般适用于高频）、铜箔或铝箔蚀刻、电镀或化学镀（德国BASF通过使用活泼金属作为催化剂来电镀铜）、印刷等。二蚀刻法印制电路的蚀刻技术主要应用于欧洲地区，而在台湾，目前仅少数软性电路板厂有能力运用此技术制造RFID标签天线。蚀刻技术生产的天线可以运用于大量制造13.56M、UHF频宽的电子标签中，它具有线路精细、电阻率低、耐候性好、信号稳定等优点。3RFID天线的制作工艺1、蚀刻天线制作方法简介蚀刻天线常用铜天线和铝天线,其生产工艺与挠性印制电路板的蚀刻工艺接近。2、蚀刻天线的制作流程：挠性聚酯覆铜(铝)板基材→印感光油墨→连续自动曝光→显像→蚀刻→退膜→水洗→干燥→质检→包装3、蚀刻天线的优缺点：优点缺点1、线路精度高：其线宽能控制在±0.03ｍｍ，而印刷的线宽只能控制在±0.1ｍｍ1、用传统的工艺制造时成本太高，制作程序繁琐，产量底下2、线路最细能做到0.075ｍｍ，而印刷天线只能做到0.15ｍｍ，这样用蚀刻天线能在有限的空间里制作出更小的天线，也就是高精密天线3、柔性好、能任意的弯曲（弯折可达上万次）、耐高低温、耐潮湿、耐腐蚀性强、电性能稳定，可以满足多种条件下的需求4、使用时间长（可达十年以上）一般印刷的RFID标签耐用年限为二至三年4RFID天线的制作工艺三线圈绕制法绕线和印刷技术在中国大陆得到了较为广泛的应用，台湾大部分的RFID标签制造商也是采用此技术。利用线圈绕制法制作RFID标签时，要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定，此时要求天线线圈的匝数较多。这种方法用于频率范围在125-134KHz的RFID标签，其缺点是成本高、生产速度慢、生产效率较低。1、线圈绕制法的特点：（1）频率范围为125～134kHz的RFID电子标签，只能采用这种工艺，线圈的圈数一般为几百到上千。（2）这种方法的缺点是成本高，生产速度慢。（3）高频RFID天线也可以采用这种工艺，线圈的圈数一般为几到几十。（4）UHF天线很少采用这种工艺。（5）这种方法天线通常采用焊接的方式与芯片连接，此种技术只有在保证焊接牢靠、天线硬实、模块位置十分准确以及焊接电流控制较好的情况下，才能保证较好的连接。由于受控的因素较多，这种方法容易出现虚焊、假焊和偏焊等缺陷。5RFID天线的制作工艺四印刷法印刷天线是直接用导电油墨（碳浆、铜浆、银浆等）在绝缘基板（或薄膜）上印刷导电线路，形成天线的电路。主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法，较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。其特点是生产速度快，但由于导电油墨形成的电路的电阻较大，它的应用范围受到一定的局限。1、印刷法技术的特点1、印刷天线制造可更加精确地调整电性能参数，将卡片使用性最佳化2、印刷天线制造可以任意改变线圈形状，以适应用户表面加工要求3、印刷天线可使用各种不同卡基体材料4、印刷天线制造适合于各种不同厂家提供的晶片模块2、导电油墨与RFID印刷天线技术利用导电墨水制作RFID印刷天线时对工艺具有较高的要求。对于导电墨水本身而言，应具有附着力强、电阻率低、固化温度低、导电性能稳定等特性，以满足RFID天线的功能要求。6RFID天线的制作工艺（1）制作步骤A、前处理：要保证印刷面清洁无污染、无油脂及氧化物等，印刷面处理后停留的时间越短越好，以防止被氧化或污染。B、稀释：墨水调好粘度后，加少量的稀释剂，可以改善自动印刷的印刷效果。用前须充分搅拌10分钟。C、预烘干：温度和时间可根据特定的生产工艺来调整。D、保存：温度在20-25度保存，避光、避热。（2）导电油墨与RFID印刷天线技术的优缺点优点缺点1、成本低：成本的降低主要取决于导电墨水材料和网印工序这两个方面的原因1、使用年限短，一般只有2~3年2、导电性能好：导电墨水干燥后，由于导电粒子间的距离变小，自由电子沿外加电场方向移动形成电流，因此RFID印刷天线具有良好的导电性能3、操作简易：印刷技术作为一种添加法制作技术，较之减法制作技术(如蚀刻)而言，本身是一种容易控制、一步到位的工艺过程4、无污染：采用导电墨水直接在基材上进行印刷，无需使用化学试剂，因而具有无污染的优点7RFID天线的制作工艺五RFID天线性能的主要参数影响RFID天线应用性能的参数主要有天线类型、尺寸结构、材料特性、成本价格、工作频率、频带宽度、极化方向、方向性、增益、波瓣宽度、阻抗问题和环境影响等，RFID天线的应用需要对上述参数加以权衡。一般来讲，RFID电子标签天线需要满足如下条件：1、RFID天线必须足够小，以至于能够附着到需要的物品上RFID天线必须与电子标签有机地结合成一体，或贴在表面，或嵌入到物体内。2、RFID天线的读取距离依赖天线的方向性，一些应用需要标签具备特定的方向性，例如有全向或半球覆盖的方向性，以满足零售商品跟踪等的需要。3、RFID天线提供最大可能的信号给多种标签的芯片。4、无论物品在什么方向，RFID天线的极化都能与读写器的询问信号相匹配。5、RFID天线具有应用的灵活性。电子标签可能被用在高速的传输带上，此时有多普勒频移，天线的频率和带宽要不影响RFID工作。电子标签在读写器读取区域的时间很少，要求有很高的读取速率，所以RFID系统必须保证标签识别的快速无误。6、RFID天线具有应用的可靠性。RFID标签必须可靠，并保证因温度、湿度、压力和在标签插入、印刷和层压处理中的存活率。7、RFID天线的频率和频带。频率和频带要满足技术标准，标签期望的工作频率带宽依赖于标签使用地的规定。8、RFID天线非常便宜。RFID标签天线必须是低成本，这约束了天线结构和根据结构使用的材料。标签天线多采用铜、铝或银油墨。8RFID天线的制作工艺六RFID标签天线技术发展趋势1、低成本构造低成本的RFID标签的关键在于降低天线的成本。随着信息技术的进一步发展和应用领域的扩大，标签天线的成本还有望大幅降低。要建立技术进步和商业应用互相促进的良性循环，低成本是永恒的发展方向。2、一体集成化对R