《RFID标签天线的丝网印刷》.pdf

第48卷第6期 厦门大学学报(自然科学版) V01．48No．6 2009年11月 ofXiamen Science) NOV．2009 Journal University(Natural RFID标签天线的丝网印刷 徐磊，黄辉明，孙道恒。 (厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005) 摘要：RFID标签天线的直接印刷是一种很有前景的生产方式，利用PF-050银浆进行的相关实验，可以分析印刷压力、 印刷速度、固化温度与固化时间对标签天线的电感、电容、电阻及标签谐振频率与品质因子的影响．试验结果表明，印刷 标签天线的电感主要取决于天线的结构．电阻则受印刷工艺与固化条件影响较大，而生产工艺导致的耦合电容变化并不 影响整体性能．印刷工艺与固化条件对天线电阻的影响主要表现在：较高的印刷速度与印刷压力会使银浆转移不充分． 并导致天线电阻增加；而较低的固化温度、较短的固化时间也会使银浆中的有机载体不能充分燃烧，从而增加天线电阻． 当天线电阻增加后，会引起标签谐振频率与品质因子下降． 关键词：丝网印刷；RFID标签；印刷天线；天线电阻 中图分类号：TS851+．8 文献标识码：A 文章编号：0438—0479(2009)06—0835—05 根据ISM标准规定，射频识别技术(RFID)可以RFID标签芯片的输入电容一般在20～100pF MHz)、超 MHz附近，因而标 工作在低频(125～134kHz)、高频(13．56 间‘10-1引，为了使标签工作在13．56 高频(400～930MHz)和微波(2．45GHz)频段[1]．在 签天线的电感通常为2～6肛H．试验选用矩形螺旋平 MHz 上述RFID可用的所有频段中，由于13．56面线圈为印刷标签天线结构(图1)[“]，尺寸如表l所 示，其线圈间耦合电容约为3pFDo]．在另一篇文章 RFID系统能够透过液体等进行感应工作[2-‘]，因而此 频段被广泛应用于许多领域，如通道监控、销售终端 中，我们利用复合截面导线原理‘15]，推导出平面矩形 MHzRFID电感的估算公式，并获得该结构电感值约为4．0pH， (POS)、公共交通支付系统等口]．而13．56 标签天线的生产方式主要有：绕线式、蚀刻、电镀或直 其电感估算公式为 接印刷[6]，目前国内仍然以铝蚀刻为主，但其存在材料 L一趔[60Ira。+aolnb。]一丝鱼±盟． 7【 7【 浪费、污染严重及高成本的问题．显然，标签天线的直 接印刷是一种很有前景的低污染、低成本生产方 I 厶 J 式[7-8]．同时，通过使用导电银浆直接印刷，标签天线 (1) 不仅可以在塑料基底上沉积，还可以直接沉积在纸质 其中： 基底上I-91． 户=g+硼，口o=口7--np，bo一67--np， 由于天线的印刷需要传统的印刷企业参与，他们 式中， 很难进行深入的电学理论分析．为了进一步推动