RFID标签的网版印刷工艺

空行李处理、邮件 ／ 快运、包裹处 理、文档追踪 ／ 图书馆管理、动物 身份标识（图 １）、运动计时、门禁 控制 ／ 电子门票、道路自动收费等 都会因为 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 技术全球化的推 动引发翻天覆地的变化，全面改 写企业的运作流程。
二、网版印刷在 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 标签印刷中
的应用
ＲＦＩＤ 系统由三部分组成。标 签（ Ｔ ａ ｇ ）：由耦合元件及芯片组 成，每个标签具有唯一的电子编 码，附着在物体上标识目标对象； 阅读器（Ｒｅａｄｅｒ）：读取标签信息的 设备，可设计为手持式或固定式；
ＲＦＩＤ 天线印刷对导电油墨印 刷适性有以下要求：⑴导电性能 要求。天线的重要参数之一就是 电阻率，导电油墨中导电组分是 影响电阻率的重要因素。提高导 电性能的方法有以下三种：增加 导电油墨中导电组分的含量；根 据应用领域选择导电组分的种类； 控制导电组分的粒子形貌、颗粒 度和颗粒分布。但导电组分的价 格较高，应尽可能减少导电油墨 中导电组分的含量，以降低成本。 ⑵流变性的要求。导电油墨的流 变性能主要包括黏度、触变性、流 平性、黏弹性等。导电油墨流变参 数的选择受印刷机的速度、墨路 的长短等因素制约，不同的印刷 方式要求的油墨流变参数范围不 同。所以，导电油墨的流变参数应 与印刷方式相适合，以达到较好 效果。在实际生产中，常用触变 剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和撤 黏剂等来调节导电油墨的流变性 能。但要注意，所用助剂尽量不能 降低导电油墨的导电性能。⑶干
关键词 ＲＦＩＤ 标签；导电油墨；网版印刷 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｃｒｅｅｎ－ｐｒｉｎｔｉｎｇ ａｌｒｅａｄｙ ｈａｓ ｔａｋｅｎ ａ ｌａｒｇｅ ｓｈａｒｅ ｏｆ ＲＦＩＤ ｍａｒｋｅｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｕｎｉｑｕｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ． Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａｎ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ＲＦＩＤ ｐｒｉｎｔｉｎｇ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｉｎ ＲＦＩＤ， ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃａｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ＲＦＩＤ ａｎｔｅｎｎａ ｐｒｉｎｔｉｎｇ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ＲＦＩＤ； ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｉｎｋ；ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ
工艺与技术
ＲＦＩＤ 标签的 网版印刷工艺
2010.6 丝网印刷
□ 皮阳雪 盘卫星 吴成英
摘要 网版印刷以其独特的优势占据着 ＲＦＩＤ 标签的巨大市场，并成为 ＲＦＩＤ 标签最适合的印 刷方式。介绍了网版印刷在 ＲＦＩＤ 标签印刷中的应用、ＲＦＩＤ 天线对网版印刷工艺的要求及要注意的 问题。
图 ３ ＲＦＩＤ 导电油墨
图 ４ ＲＦＩＤ 标签及识别终端
（作者单位：中山火炬职业技术学院包装印刷系） （收稿日期：2010-03-29）
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由超细银粉和热塑性树脂为主体
ＲＦＩＤ 标签印刷中，要使用导 组成的一液型油墨，在 ＰＥＴ、ＰＴ、
电油墨，而印刷导电油墨较好的丝 Ｐ Ｖ Ｃ 片材上均可使用，有极强的
网是镍箔穿孔网。它是一种高技术 附着力和遮盖力，可低温固化，具
有可控导电性和很低的电阻值。 另外，可将具有导电性的纳米级 碳墨加入油墨制成导电油墨，也 可将导电油墨中金属粉（如银粉）制 成纳米级银粉来制造导电油墨， 这种导电油墨不仅印刷的膜层薄 且均匀光滑，性能优良，而且还可 节省大量材料。
厚度的要求一般为 ２０ μ ｍ 以上。 导电油墨两类。目前有机导电油
所以说，最适合 ＲＦＩＤ 天线制作的 墨在实际生产中应用较少，在印
方法中，网版直接印刷为首选，因 刷中常用的是无机导电油墨，包
为网版印刷在集成电路板、薄膜 括碳质导电油墨、银质导电油墨
开关等方面的印刷质量是其他印 等。该油墨是一种功能性油墨，在
刷方法所无法比拟的。
印刷中主要有碳浆、银浆等导电
油墨。碳浆油墨是一液型热固油
墨，成膜固化后有保护铜箔和传
三、Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 天线
导电流的作用，具有良好的导电
对网版印刷工艺的
性和较低的阻抗力；它不易氧化，
要求
性能源自文库定，耐酸、碱和化学溶剂的
侵蚀；具有耐磨性强、抗磨损、抗
热冲击性好等特点。银浆油墨是
１．丝网
合和模切工序造成麻烦。⑸对于 复合加工，它是智能标签加工中 的关键工序，在复合加工中不仅 要求每个标签之间的尺寸不会因 为张力变化而改变，而且对于薄 膜类材料，还要考虑拉伸变形造 成标签间距增加，并做适当调整。
四、网版印刷 在 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 标签中的
应用前景
目前全球每天大约印刷 ４ 亿 个智能电子标签（图 ４），这对网 版印刷行业是一个巨大的市场。 据不完全统计，２００４ 年全球 ＲＦＩＤ 标签的市场规模达 ４ ５ 亿美元， ２００６ 年突破 ８０ 亿美元，据专家预 计，２０１０ 年将达到 ３ ０００ 亿美元。 在电子标签印刷工艺上，网版印 刷以其效率高、生产灵活、可靠性 强等特点仍然是目前乃至未来最 合适的印刷电子标签天线的方式， 由此看来，随着新工艺、新材料、 新技术、新设备的研发和逐步应 用，古老的网版印刷工艺会随着 电子标签的迅猛发展而焕发生机， 迎来一个全新的应用领域和发展 空间。
２０ μ ｍ，这正是网版印刷的优势 成溶剂型印版印刷，印刷导电油墨
所在。因为网版印刷的墨层厚度 后，（５５～６５）℃烘干。
最多可以达到 ３００ μ ｍ，是柔印、
胶印和凹印的好几倍。这对于用
２．导电油墨
导电油墨印刷天线线圈是十分有
导电油墨是一种特种油墨
利的。实际印刷电路生产中，墨层 （图 ３），分为有机导电油墨和无机
一、什么是 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 标签
Ｒ ＦＩＤ 是 Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅ－ ｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ 的缩写，即射频识别，俗称电子标 签。ＲＦＩＤ 是一种非接触式的自动 识别技术，它通过射频信号自动 识别目标对象并获取相关数据， 识别工作无须人工干预，可工作
于各种应用环境。ＲＦＩＤ 技术可识 别高速运动物体并可同时识别多 个标签， 操作快捷方便。
化学腐蚀法、电镀法、直接印刷 的稳定性和精密性，用于印刷导电
法。以上后三种都要用到网版印 油墨、晶片及集成电路等高技术产
刷方法，而直接印刷法是用银浆 品效果较好，能分辨 ０．１ ｍｍ 的电
导电油墨直接印刷在纸质或塑料 路线间隔、定位精度可达０．０１ ｍｍ。
薄 膜 卷 材 上 ， 墨 层 厚 度 约 为 还可以选择 ６１～１００ 目 ／ｃｍ丝网制
ＲＦＩＤ 是一种突破性的技术： 第一，可以识别单个的非常具体 的物体，而不是像条形码那样只 能识别一类物体；第二，其采用无 线电射频，可以透过外部材料读 取数据，而条形码必须靠激光来 读取信息；第三，可以同时对多个 物体进行识读，储存的信息量非 常大，而条形码只能逐个地读取 信息，信息量少。随着新的 ＲＦＩＤ 标签制造技术的推广应用，将会 促使 ＲＦＩＤ 标签价格大幅度降低， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 标签必将得到更广泛的应 用。ＲＦＩＤ 技术无疑是一项革命性 的技术，不远的将来，物流、包装、 零售、制造、交通等行业诸如物流 和供应管理、生产制造和装配、航
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工艺与技术
天线（Ａｎｔｅｎｎａ）：在标签和读取器 丝网，它不是由一般的金属或尼龙
间传递射频信号。ＲＦＩＤ 的天线其 等丝线编织成的丝网，而是由镍箔
实就是能产生射频信号的回形电 钻孔而成箔网，网孔呈六角形，也
路（图２）。标签天线线圈的制作方 可用电解成型法制成圆孔形。整个
法主要有四种，包括铜丝绕制法、 网面平整匀薄，能极大地提高印迹
图 １ 用于动物识别的 ＲＦＩＤ 耳签
图 ２ ＲＦＩＤ 的天线电路
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2010.6 丝网印刷
燥速度的要求。导电油墨彻底干 燥后，导电性能才能比较稳定，达 到最佳状态。另外，印完的导电油 墨如果干燥速度慢，天线的尺寸 会发生变化，所以应根据导电油 墨自身特点选择干燥方式，如挥 发型干燥、渗透型干燥和反应型 干燥等方式。⑷耐摩擦性的要求。 在天线的印刷和使用过程中，导 电油墨的墨层难免与其他材料发 生摩擦，所以要求导电油墨具备 一定的耐摩擦性，以保持墨层尺 寸的稳定，否则天线的性能会受 到影响。⑸适应承印材料的要求。 承印材料的特性影响着导电油墨 的印刷效果。平滑度高的承印材 料的表面纤维排列紧密，填充料 之间的空隙较小，对油墨中导电 材料的渗透也就很少；表面粗糙 的承印材料对油墨中导电材料的 渗透较多，容易造成导电材料的 不连续性，导电性能就会变差。 所以应根据承印材料的不同选择 性能不同的导电油墨。另外，对 于一些表面能较低、难于黏附的 承印物，要在印刷前进行适当的 预处理，如电晕放电、等离子处 理等。
３．要注意的问题 用网版印刷 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 天线时需
要注意几个问题。（１）根据 ＲＦＩＤ 天 线导电层的厚度来决定网版图形 的厚度，在印刷时既要保持厚度 的均匀性，又要保持每件产品的 一致性。因为天线重要的参数之 一就是电阻率，所以在印刷完成 后需要对电阻率进行测定，待电 阻率控制在允许的技术范围之内， 再实施网印。（２）用网版印刷方式印 刷天线虽然可以批量生产，但多 用于单面印刷色彩管理，双面印 刷时两面印刷位置的对位重合较 难，主要原因是收卷张力很难控 制，所以要注意套印准确。⑶应注 意提高成品率，由于智能标签本 身的价值要高于普通印刷标签许 多倍，所以给企业带来高利润的 同时，印刷品的成品率尤为重要。 尤其是许多产品都要求多色 Ｕ Ｖ 油墨印刷、上光、上胶，印量大的 标签大多数还采用卷到卷印刷或 无接口印刷等方式加工，由于加 工工序多，也加大了成品的不良 率。⑷对于厚纸印刷，在卡纸加工 中，必须注意设备对３５０ ｇ厚的卡 纸要有良好的印刷适性，卡纸印 刷中要保持纸带的张力稳定，保 证印刷累计套印误差降到最小， 因此如果每个画面都套印很准， 但是画面之间的间距产生误差较 大，也会给智能标签印刷后的复