เทคโนโลยีการผลิตเสาอากาศ RFID และการวิเคราะห์โอกาสของเสาอากาศการพิมพ์ RFID

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ Internet of Things จึงมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี RFID มากขึ้นเรื่อยๆ ในลอจิสติกส์ การค้าปลีก คลังสินค้า หนังสือ หอจดหมายเหตุ และสาขาอื่นๆ ดังนั้นเทคโนโลยี RFID ยังต้องมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการใช้งานของอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ การใช้หมึกนำไฟฟ้าและเทคโนโลยีการพิมพ์เสาอากาศ RFID ขั้นสูงสามารถปรับมูลค่าการใช้งานแท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ให้เหมาะสมและส่งเสริมการใช้งาน RFID ต่อไป

ในระบบ RFID เสาอากาศแบ่งออกเป็นสองประเภท: เสาอากาศแท็กและเสาอากาศเครื่องอ่าน เป้าหมายของเสาอากาศแท็กคือการถ่ายโอนพลังงานจำนวนสูงสุดเข้าและออกจากชิปแท็ก: เมื่อส่งสัญญาณให้แปลงกระแสเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อได้รับให้แปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นกระแส

เทคโนโลยีการผลิตเสาอากาศ RFID

เทคโนโลยีการผลิตเสาอากาศ RFID ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: วิธีการม้วนขดลวด วิธีการแกะสลัก และเสาอากาศแบบพิมพ์ ในหมู่พวกเขาเสาอากาศการพิมพ์หมึกนำไฟฟ้า RFID เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการผลิตเสาอากาศแท็ก RFID ข้างต้นใช้ได้กับผลิตภัณฑ์แท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ที่มีความถี่ต่างกันตามลำดับ เสาอากาศแท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ความถี่ต่ำนั้นทำโดยการม้วน เสาอากาศแท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ความถี่สูงสามารถทำได้ด้วยสามวิธีข้างต้น แต่เสาอากาศแกะสลักเป็นวัสดุหลัก และโดยทั่วไปวัสดุจะเป็นอลูมิเนียมหรือทองแดง เสาอากาศแท็กอิเล็กทรอนิกส์ UHF RFID เป็นเสาอากาศที่พิมพ์เป็นหลัก

(1) วิธีการม้วนขดลวด

วิธีการพันคอยล์จำเป็นต้องพันคอยล์ฉลากบนเครื่องมือพันและซ่อม ในเวลานี้จำนวนรอบของขดลวดเสาอากาศจะต้องมีมาก (โดยทั่วไปคือ 50-1500 รอบ) วิธีนี้ใช้สำหรับแท็ก RFID ในช่วงความถี่ 125-134 KHz และมีข้อเสียคือต้นทุนสูงและความเร็วในการผลิตช้า

(2) วิธีการแกะสลัก

วิธีการแกะสลักเริ่มต้นด้วยการเคลือบฟอยล์ทองแดงแบบแบนบนฟิล์มพลาสติก จากนั้นเคลือบฟอยล์ทองแดงด้วยกาวไวแสงทำให้แห้งและให้แสงผ่านฟิล์มบวก (มีลวดลายของรูปร่างที่ต้องการ) วางไว้ในผู้พัฒนาสารเคมี ในเวลานี้ ส่วนที่ส่องสว่างของกาวไวแสงจะถูกชะล้างออกไปเพื่อให้เห็นทองแดง ในที่สุดก็ใส่ลงในสระแกะสลัก ทองแดงทั้งหมดที่ไม่เคลือบด้วยกาวไวแสงจะถูกแกะสลักออกไป เพื่อให้ได้ขดลวดทองแดงตามรูปร่างที่ต้องการ เสาอากาศที่ทำโดยวิธีการแกะสลักมีความแม่นยำสูง และคุณลักษณะของเสาอากาศสามารถจับคู่สัญญาณการสอบปากคำของเครื่องอ่าน RFID ได้ ในเวลาเดียวกัน ประสิทธิภาพอิมพีแดนซ์และความถี่วิทยุของเสาอากาศนั้นดีมาก แต่ค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

(3) เสาอากาศที่พิมพ์

เสาอากาศที่พิมพ์เป็นเส้นนำไฟฟ้าที่พิมพ์โดยตรงบนพื้นผิวฉนวน (ฟิล์ม) ด้วยหมึกนำไฟฟ้าเพื่อสร้างเสาอากาศและวงจร วิธีการพิมพ์หลักได้ขยายจากการพิมพ์สกรีนเป็นการพิมพ์ออฟเซต การพิมพ์เฟล็กโซกราฟี การพิมพ์กราเวียร์ และวิธีการผลิตอื่น ๆ และพัฒนาเป็นเทคโนโลยีการพิมพ์สกรีนและการพิมพ์กราเวียร์ที่ค่อนข้างสมบูรณ์

ข้อดีของเสาอากาศพิมพ์ RFID คืออะไร?

1. ไม่มีมลพิษ

กาวไวแสงและสารเคมีอื่นๆ ที่ต้องใช้ในกระบวนการแกะสลักด้วยทองแดงมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างรุนแรง และของเสียและการปล่อยทิ้งที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น อย่างไรก็ตาม หมึกนำไฟฟ้าจะใช้ในการพิมพ์โดยตรงบนพื้นผิวโดยไม่ใช้สารเคมี ดังนั้นจึงไม่มีมลพิษ

2. การนำไฟฟ้าที่ดี

หลังจากที่หมึกนำไฟฟ้าแห้ง เนื่องจากระยะห่างระหว่างอนุภาคนำไฟฟ้ามีขนาดเล็กลง อิเล็กตรอนอิสระจะเคลื่อนที่ไปตามทิศทางของสนามไฟฟ้าที่ใช้เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ดังนั้นเสาอากาศที่พิมพ์ด้วย RFID จึงมีการนำไฟฟ้าที่ดี

3. ใช้งานง่าย

ในฐานะเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อ เทคโนโลยีการพิมพ์เองจึงเป็นกระบวนการที่ควบคุมได้ง่ายในขั้นตอนเดียว เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตแบบหักลบ (เช่น การแกะสลัก)

4. การเลือกใช้วัสดุฐานมีความยืดหยุ่นและหลากหลาย

หมึกนำไฟฟ้าสามารถพิมพ์บนวัสดุการพิมพ์เกือบทั้งหมด รวมถึงโพลีเอสเตอร์ โพลีอิไมด์ พลาสติกวิศวกรรม ABS พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน โพลีคาร์บอเนต กระดาษแข็ง (การเคลือบ) เป็นต้น เทคโนโลยีการกัดด้วยทองแดงสามารถใช้ได้เฉพาะวัสดุพิมพ์ที่ทนต่อการกัดกร่อนสูงเท่านั้น เช่นโพลีเอสเตอร์ซึ่งโดยทั่วไปจะมีราคาแพงกว่าวัสดุพิมพ์ที่เลือกสำหรับการพิมพ์

เสาอากาศหมึกนำไฟฟ้าที่พิมพ์ออกมายังสามารถทนต่อแรงเค้นเชิงกลภายนอกที่สูงขึ้นได้ นอกจากนี้ทีเสาอากาศการพิมพ์ฉลาก RFID ที่ทำจากหมึกนำไฟฟ้ามีความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือสูงกว่า

5. ต้นทุนต่ำ

การลดต้นทุนของเสาอากาศการพิมพ์ RFID ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเหตุผลสองประการของวัสดุหมึกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและกระบวนการพิมพ์สกรีน ในแง่ของต้นทุนของวัสดุนั้น ราคาของหมึกนั้นต่ำกว่าราคาของการปั๊มหรือกัดคอยล์โลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ราคาทองแดงและเงินสูงขึ้น การใช้การพิมพ์ด้วยหมึกนำไฟฟ้าเพื่อสร้างเสาอากาศ RFID ถือเป็นวิธีการทางเลือกในอุดมคติ ในแง่ของการใช้วัสดุ การแกะสลักใช้โลหะจำนวนมาก ในขณะที่วงจรเสาอากาศการพิมพ์ด้วยหมึกนำไฟฟ้านั้นรวดเร็ว ประหยัดวัสดุ ต้นทุนต่ำ และมีประสิทธิภาพสูง

เหตุผลหนึ่งที่กระบวนการพิมพ์สกรีนสามารถลดต้นทุนได้ก็คือ การลงทุนในการแนะนำอุปกรณ์การพิมพ์มีราคาถูกกว่าการนำอุปกรณ์แกะสลักทองแดงมาก นอกจากนี้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเพิ่มการลงทุนเพิ่มเติมเนื่องจากข้อกำหนดด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมในกระบวนการพิมพ์ ต้นทุนการบำรุงรักษาการผลิตและอุปกรณ์จึงต่ำกว่าการกัดด้วยทองแดง จึงช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยของฉลาก

เมื่อพิมพ์เสาอากาศ RFID ด้วยหมึกนำไฟฟ้า ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับประเด็นต่อไปนี้เพื่อให้ได้ผลการพิมพ์ที่ดีที่สุด

การเตรียมผิวล่วงหน้า: เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวการพิมพ์สะอาดและปราศจากมลภาวะ จาระบีและออกไซด์ ฯลฯ ยิ่งระยะเวลาพักตัวหลังการรักษาพื้นผิวการพิมพ์สั้นลง การป้องกันการเกิดออกซิเดชันหรือมลภาวะก็จะยิ่งดียิ่งขึ้น

สภาพแวดล้อมการทำงาน: การเลือกสภาพแวดล้อมการพิมพ์มีผลกระทบโดยตรงต่อเอฟเฟกต์การพิมพ์ ควรลดมลภาวะฝุ่นและสิ่งแปลกปลอมในพื้นที่การพิมพ์ให้เหลือน้อยที่สุด ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมคือห้องสะอาดที่มีความจุสูงกว่า 100,000 เป็นอย่างน้อย

การเจือจาง: หลังจากปรับความหนืดของหมึกแล้ว การเติมทินเนอร์เล็กน้อยสามารถปรับปรุงผลการพิมพ์ของการพิมพ์อัตโนมัติได้ คนให้เข้ากันเป็นเวลา 10 นาทีก่อนใช้งาน

การอบแห้งล่วงหน้า: สามารถปรับอุณหภูมิและเวลาได้ตามกระบวนการผลิตเฉพาะ

การเก็บรักษา: เก็บที่อุณหภูมิ 20-25 องศา ให้ห่างจากแสงและความร้อน

จะเห็นได้ว่าการใช้หมึกนำไฟฟ้าเพื่อสร้างเสาอากาศการพิมพ์ RFID มีความต้องการเทคโนโลยีสูง สำหรับหมึกนำไฟฟ้านั้น ควรมีลักษณะของการยึดเกาะที่แข็งแกร่ง ความต้านทานต่ำ อุณหภูมิการบ่มต่ำ และค่าการนำไฟฟ้าที่เสถียร เพื่อตอบสนองความต้องการการทำงานของเสาอากาศ RFID

แน่นอนว่าเหตุผลที่เสาอากาศพิมพ์ RFID มีความแข็งแรงกว่าเสาอากาศแบบเดิมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะของหมึกนำไฟฟ้าและการผสมผสานที่ลงตัวกับเทคโนโลยีการพิมพ์

หมึกนำไฟฟ้าประกอบด้วยอนุภาคนำไฟฟ้าละเอียดหรือวัสดุพิเศษอื่นๆ (เช่น โพลีเมอร์นำไฟฟ้า ฯลฯ) ซึ่งสามารถพิมพ์บนพื้นผิวที่ยืดหยุ่นหรือแข็งเพื่อสร้างวงจรพิมพ์ซึ่งทำหน้าที่เป็นสายไฟ เสาอากาศ และตัวต้านทาน หมึกนำไฟฟ้าส่วนใหญ่จะกำหนดความต้านทานของเสาอากาศที่พิมพ์ด้วย RFID ซึ่งเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของเสาอากาศ RFID