ملخص لمشاكل هوائي RFID المطبوع

مع نضج تقنية RFID (التعرف على ترددات الراديو) والتخفيض التدريجي لسعر علامات RFID، من المرجح أن تحل علامات RFID محل الرموز الشريطية التقليدية أحادية البعد والرموز ثنائية الأبعاد. إذا كان الرمز ثنائي الأبعاد هو امتداد للملصق الرمزي أحادي البعد، فيمكن تسمية ميلاد RFID بثورة في صناعة الملصقات.

متطلبات هوائي RFID لطباعة الشاشة

RFID هي تقنية تحديد هوية تلقائية بدون اتصال تحدد الكائنات المستهدفة تلقائيًا وتحصل على البيانات ذات الصلة من خلال إشارات الترددات الراديوية. يمكنه العمل في بيئات قاسية مختلفة دون تدخل يدوي. يتكون نظام علامات RFID بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء، وهي العلامات والقارئات والهوائيات. من بينها، هناك علاقة "وثيقة" بين تصنيع وطباعة الهوائيات - بسبب التكلفة العالية والسرعة البطيئة لعملية لف الأسلاك النحاسية لتكنولوجيا التصنيع التقليدية، وعيوب الدقة المنخفضة، وتلويث البيئة، ومقاومة ضعيفة للماء والطي في عملية حفر الرقائق المعدنية، لذلك، فهي طريقة شائعة الاستخدام في الصناعة في السنوات الأخيرة لطباعة هوائيات علامات RFID مباشرة عن طريق الطباعة.

في الواقع، يمكن للطباعة الفلكسوغرافية والطباعة بالحفر والطباعة النافثة للحبر وطباعة الشاشة أن تكمل طباعة هوائيات علامات RFID، ولكن من جوانب عديدة، يبدو أن طباعة الشاشة تتفوق على عمليات الطباعة الأخرى، وخاصة طبقة الحبر. عامل السُمك يمنح طباعة الشاشة ميزة مطلقة. في عملية الطباعة الفعلية، يجب أن يصل سمك طبقة الحبر بشكل عام إلى 20 ميكرومتر أو أكثر، وهو أمر ليس صعبًا بطبيعة الحال بالنسبة للطباعة على الشاشة بسماكة طبقة حبر تبلغ 300 ميكرومتر، ولكن بالنسبة لطرق الطباعة الأخرى، من الضروري الاعتماد على الطباعة المتكررة. ومن أجل تحقيق السُمك المطلوب، فإن هذا سيضع حتماً متطلبات أعلى لدقة الطباعة. ولذلك، يعتقد المؤلف أن طباعة الشاشة هي عملية الطباعة الأكثر ملاءمة لطباعة هوائيات بطاقة RFID.

القواعد غير التقليدية لطباعة الشاشة غير التقليدية

على الرغم من أن طباعة الشاشة هي عملية الطباعة الأكثر ملاءمة لطباعة هوائيات بطاقات RFID، نظرًا لاستخدام الحبر الموصل في عملية طباعة هوائيات بطاقات RFID، فإنها تختلف عن طباعة الشاشة التقليدية في بعض الجوانب. ينبغي إيلاء اهتمام خاص للقضايا التالية.

1. تحديد هيكل الهوائي

يلعب الهوائي بشكل رئيسي دور استقبال وإرسال الإشارات في عملية العمل الكاملة لعلامة RFID، بما في ذلك 4 نطاقات تردد عمل للتردد المنخفض والتردد العالي والتردد العالي للغاية والميكروويف. وفقا لنطاقات التردد المختلفة، يمكن تقسيم هوائيات علامات RFID إلى ثلاثة أشكال أساسية: نوع الملف، ونوع التصحيح microstrip ونوع ثنائي القطب.

يعتمد هوائي علامة RFID لنظام التطبيق قصير المدى الذي يقل عن متر واحد عمومًا على هيكل هوائي من النوع اللولبي مع عملية بسيطة وتكلفة منخفضة، ويقع نطاق تردد العمل الخاص به بشكل أساسي في التردد المنخفض والتردد العالي. يمكن إنشاء الهوائيات اللولبية بطرق مختلفة — إما على شكل حلقات دائرية أو مستطيلة — وباستخدام مواد مختلفة للركيزة — سواء كانت مرنة أو صلبة.

يحتاج هوائي علامة RFID لنظام التطبيق لمسافات طويلة لأكثر من متر واحد إلى اعتماد رقعة microstrip أو هيكل هوائي ثنائي القطب، والذي يعمل بشكل أساسي في نطاقات التردد العالي جدًا وتردد الموجات الدقيقة، ومسافة العمل النموذجية هي 1 إلى 10 متر.

2. تحديد طريقة الطباعة

تنقسم طرق طباعة الشاشة عمومًا إلى نوعين: نوع الاتصال ونوع عدم الاتصال. في عملية الطباعة بالتلامس، تكون المادة الأساسية على اتصال مباشر بالشاشة، وتتحرك الممسحة على الشاشة للطباعة. ميزتها هي أن الشاشة لن تكون مائلة أو مشوهة. في عملية الطباعة غير المتصلة، هناك مسافة ثابتة بين الشاشة والركيزة. عندما تقوم الممسحة بدفع الملاط للتدفق عبر الشاشة، فإنها تقوم بإمالة الشاشة وتلامس الركيزة لطباعة الرسومات. نظرًا لأن الشاشة يمكن أن ترتد مباشرة بعد الطباعة، فلن يكون النمط المطبوع غير واضح. عندما تتم طباعة هوائي علامة RFID عن طريق الاتصال، نظرًا لأداء الحبر الموصل، فمن السهل جدًا أن يتلطخ، مما سيكون له تأثير سلبي على الطباعة الدقيقة. لذلك، من أجل الحصول على جودة طباعة جيدة، في التشغيل الفعلي، غالبًا ما يتم استخدام الطباعة غير التلامسية كطريقة طباعة لهوائيات علامات RFID.

3. اختيار الحبر الموصل

ستتأثر موصلية الحبر الموصل بعدة عوامل مثل نوع المادة الموصلة وحجم الجسيمات والشكل وكمية التعبئة وحالة التشتت ونوع الرابط ووقت المعالجة. سيكون لمجموعة المتغيرات المختلفة أيضًا تأثيرات مختلفة على الموصلية. نظرًا لمتطلبات التوصيل العالية للغاية لهوائي بطاقة RFID، يعد الحبر الموصل ذو الأساس الفضي هو الخيار الأول

. ينقسم مسحوق الفضة للحبر بشكل أساسي إلى نوعين: مقياس الميكرون ومقياس النانو، ويتضمن مسحوق الفضة الميكروني الشائع الاستخدام نوعين: رقائقي وكروي. من أجل جعل مسحوق الفضة لديه اتصال أفضل بين المجلدات، يتم استخدام مسحوق الفضة الرقيق بشكل عام كحشو رئيسي، ويتم مساعدة مسحوق الفضة النانوية.

أثناء عملية الطباعة، قد تزيد مقاومة الحبر بسبب التجفيف غير الكامل وسمك الطباعة الرقيق. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتم تحريك الحبر جيدًا قبل الطباعة، نظرًا للخصائص العالية للفضة، فمن السهل إيداعه في الأسفل، مما سيؤدي إلى مشاكل مثل انخفاض محتوى الفضة في الطبقة العليا من الحبر، وزيادة المقاومة ومحتوى فضي مرتفع في الطبقة السفلية وتقليل الالتصاق. وينبغي إيلاء هذه الاهتمام الكافي.

القضايا التي تتطلب اهتماما خاصا

بعد تحديد العوامل الأساسية مثل طريقة الطباعة وهيكل الهوائي، لم تكن عملية الطباعة سلسة بالكامل. في عملية طباعة هوائيات بطاقة RFID عن طريق طباعة الشاشة، ستكون هناك بعض المشاكل التي لا يمكن تجنبها. فيما يلي بعض الأمثلة ليتعلم منها القراء.

1. تسرب الحبر بشكل غير متساو

في عملية طباعة هوائيات علامة RFID عن طريق طباعة الشاشة، غالبًا ما يتم مواجهة هذا الموقف: الموصلية الجزئية جيدة، والموصلية الإجمالية سيئة أو لا توجد موصلية واضحة، وسيتم العثور على خطوط متقطعة عند ملاحظتها باستخدام عدسة مكبرة، هو الركيزة. لا يوجد حبر على السطح، وهو ما نسميه غالبًا تسرب الحبر غير المتساوي. هناك أسباب كثيرة لهذه الظاهرة. على سبيل المثال، إذا كان رقم شبكة الشاشة مرتفعًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى ضعف نفاذية الحبر، وإذا كان رقم الشبكة منخفضًا جدًا، فسيؤدي إلى انخفاض في دقة الخط ويؤثر على جودة المطبوعات الدقيقة. الرقم هو 200 ~ 300 شبكة. قوة الطباعة غير الكافية للممسحة أو القوة غير المتساوية ستؤدي أيضًا إلى تسرب غير متساوٍ للحبر، ويجب تعديل قوة ممسحة الشاشة الحريرية؛ تعد مشكلة لزوجة الحبر أيضًا أحد أسباب تسرب الحبر غير المتساوي، واللزوجة عالية جدًا، واختراق الحبر منخفض ولا يمكن نقله بالتساوي إلى الركيزة، وإذا كان منخفضًا جدًا، فسوف يتسبب في اللصق.

2. التفريغ الكهروستاتيكي

يمثل التفريغ الكهروستاتيكي، والذي يشار إليه باسم ESD (التفريغ الكهروستاتيكي)، خطرًا خفيًا كبيرًا في صناعة الإلكترونيات ويؤثر بشكل خطير على تطور الصناعة. الاحتكاك بين أي مرحلتين في الحالة الصلبة والسائلة والغازية سيولد كهرباء ساكنة. أثناء الطباعة، فإن السرعة والضغط وحجم الحبر ومسافة الشاشة وسرعة تقشير الركيزة للممسحة كلها ستولد كهرباء ساكنة، وتشغيل الآلة نفسها سيولد أيضًا كهرباء ساكنة. بعد توليد الكهرباء الساكنة، سوف تمتص الغبار، مما يجعل سطح المادة متسخًا أو يحجب الشاشة، مما يؤدي إلى عيوب في الطباعة؛ يمكن أن تتسبب الكهرباء الساكنة أيضًا في سحب الأسلاك أو تطاير الشعر، مما سيكون له تأثير أكبر على خطوط الأفلام الدقيقة؛ قد يؤدي الجهد الكهروستاتيكي المفرط إلى تعطل الهواء، ومن ثم توليد شرارات، مما يتسبب في نشوب حريق.

المخاطر الكهروستاتيكية كبيرة جدًا. نظرًا لاختفاءها وعشوائيتها وإمكاناتها وتعقيدها وما إلى ذلك، ينبغي إعطاء الأولوية للوقاية من ظواهر التفريغ الكهروستاتيكي، ويمكن استخدام الإجراءين التاليين للحماية.

① طريقة الإصدار. من خلال التأريض الفعال، سيتم تفريغ الكهرباء الساكنة المولدة مباشرة إلى الأرض، وبالتالي القضاء على الكهرباء الساكنة.

② طريقة التحييد. تحييد الكهرباء الساكنة على ركائز الملصقات والآلات عن طريق تفريغ الكهرباء الساكنة ذات الأقطاب المختلفة.

3. هجرة مسحوق الفضة

في العمل اليومي، غالبًا ما تحدث مثل هذه الظاهرة: أداء المنتج جيد أثناء فحص المصنع، وجميع المعلمات مؤهلة تمامًا، ولكن بعد استخدامه لفترة من الوقت، يجد المستخدم أن مقاومة بعض المنتجات تزداد، وحتى يحدث اتصال ذاتي بدائرة كهربائية قصيرة. . والسبب هو أن هجرة الفضة في العمل. تعد مشكلة هجرة الفضة أيضًا أكبر مشكلة تؤثر على توسيع نطاق تطبيق أحبار عجينة الفضة. بالطبع، لا يوجد معجون فضي دون هجرة الفضة على الإطلاق، ولكن يمكننا منع هجرة الفضة إلى حد ما من خلال معالجة مسحوق الفضة بشكل صحيح. نظرًا لأن مسحوق الفضة له تأثير تحفيزي على خاصية إزالة الهلام للملاط، يمكن استخدام مسحوق الفضة الرقيق للغاية بحجم جسيمات يتراوح من 0.1 إلى 0.2 ميكرومتر ومتوسط مساحة سطحية تبلغ 2 م2/جم. إن المعجون الموصل Ag-Pd المحضر بطريقة رش الهواء لديه موصلية مستقرة نسبيًا حتى تحت 200 درجة مئوية والظروف الرطبة، وهناك القليل من ظاهرة الدائرة القصيرة الناتجة عن هجرة الفضة.