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  随着RFID市场的成长,电子标签的使用量也呈倍数的成长,但真正阻碍RFID产业发展的因素却是电子标签的价格成本仍高居不下,而北京印刷厂印刷式的电子标签则挟先天上成本优势深受市场所冀望。

  印刷式电子技术被广泛应用在软性电子、有机显示器、EMI防治、纸电池及RFID等领域,其中又以RFID被动式的电子标签印刷所面临的技术难题最多。

  一、导电银胶油墨特性

  电子标签用导电银胶的供应商以美、欧厂商为主,特别是UNINWELL国际,通过收购Breakover-quick后,成为全球导电胶产品线最齐全的企业集团。其油墨特性主要为银粉成份,而银粉成份的多寡决定其导电阻抗的特性。另外银粉颗粒直径的大小,亦是决定其印刷阻抗均一性的关键,目前市面上几种导电银胶油墨的干燥烘烤温度及时间比一般印刷油墨高且长,UNINWELL国际新开发的导电银胶则可以采取紫外线UV光固化的方式,可以极大提高生产效率。

  UNINWELL国际作为世界高端光电胶粘剂的领导品牌,公司以“您身边的高端光电粘结防护专家”为服务宗旨。公司开发的导电银胶、导电银浆、红胶、底部填充胶、TUFFY胶、LCM密封胶、UV胶、太阳能电池密封胶、太阳能电池导电浆料等九大系列光电胶粘剂具有最高的产品性价比,公司在全球拥有近百家世界五百强客户。最近,UNINWELL国际与上海常祥实业强强联合,共同开发中国高端光电胶粘剂市场。

  公司的专门开发的BQ-6887系列和BQ-6996-5,是全球首款专门针对射频识别、电子标签用的导电胶,该产品具有良好的导电性、粘接性、柔韧性好,性能稳定,不易氧化等优点;电子标签、射频识别专用。

  二、不良率及其对策

  一)底材

  在电子标签印刷制程中,最易被忽略的部份就是电子标签的底材(substrate)一般来说被动式电子标签的底材种类不外乎PVC、PET,涂佈白纸、瓦愣纸等,但若要用在UHF频段时,则底材材质的介电係数会大幅影响电子标签的RF阻抗,故在设计电子标签天线时须考量此因素在内。

  又瓦愣纸当底材上海印刷电子标签时,由于瓦愣纸的毛细孔相当大,且呈不规则分布。当导电油墨印刷上去时,油墨会渗入毛细孔,导致电子标签天线阻抗分佈不均,此种现象在频率愈高时问题愈严重。

  二)不良率引起的原因

  在此所谓的良率除了成品之电子标签是否能被读写器所读到外,另外使用者更加关心应用良率,就是所谓稳定的读取距离,而影响此良率的关键原因就是成品的RF阻抗。另外印刷天线之附着力、晶片封装及油墨特性等,则是决定此类产品寿命的重要因素。

  1.导电阻抗

  印刷的电子标签天线,其RF阻抗的特性将会因印刷时油墨的固形份是否均匀的分佈在油墨中、印刷后的膜厚及印刷底材的介电係数等因素所决定[7],而在印刷界的人都知道印刷出来的第一个印件到最后印出来的印件,颜色的色差或膜厚都会有一定幅度的变动。若再加上底材的品质因素产生介电係数的变动,则二者变动所产生的相加或相抵的结果,就会造成电子标签印刷天线阻抗超出规格而产生不良品。在HF印刷被动式天线影响较为轻微,但若是在UHF印刷被动式天线遇上此种情形,则产生不良品的机率将大增。即使前二者制程变数变动程度的相加或相抵结果,未使电子标签天线印刷阻抗超出规格,但仍会使印刷出的UHF电子标签产生不同读取距离的结果。

  2.附着力

  当底材使用光滑紧緻材质时,油墨干燥后有可能产生容易剥离的现象,尤其当在半成品或成品捲曲的时候,干燥后之膜厚因弯曲应力而产生剥离或碎裂,但此种情形可借由油墨中树脂的调整来改善而提升油墨之附着力。

  3.植晶封装

  植晶制程的良率主要决定于封装导电胶之RF特性及印件的定位精度,一般来讲凸版印刷的精度是最差的,若日后能在制程规划与初期设备建置调整时就考量,将有效提升植晶制程的良率。

  4.生命周期

  北京印刷厂印刷式的电子标签生命周期是比蚀刻、冲压或蒸镀的方式所制成的电子标签来的短,原因是烘烤干燥后的银胶与空气中的水分子或硫分子接触后,极易产生氧化或硫化现象,而有变色或变黑现象。若此种印刷式的电子标签被使用贴在会经海运运送的货品上时,则所面临的被氧化或塩化现象将更严重。天线被氧化、盐化或硫化后电子标签的RF性能将会随其变化层的深浅而有所影响,但所幸的是变化层厚度要到一定深度时,才会使RF阻抗有明显的变化。

 

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