RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號來自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)大體上包含三個模塊，即智能標(biāo)簽、閱讀器、射頻天線。系統(tǒng)工作原理如下。當(dāng)標(biāo)簽受射頻天線能標(biāo)簽到系統(tǒng)閱讀器產(chǎn)生并發(fā)射的無線電射頻信號照射時，內(nèi)部線路產(chǎn)生感應(yīng)電流，芯片被激活；芯片將自身包含的信息通過標(biāo)簽的內(nèi)置天線(線圈)發(fā)送出去；RFID系統(tǒng)的射頻天線接收到標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器；閱讀器再對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，從而獲取標(biāo)簽中包含的數(shù)據(jù)信息。

 

    從RFID系統(tǒng)的工作原理可知，系統(tǒng)的閱讀器可以同時讀取多個智能標(biāo)簽，且標(biāo)簽的識別完全是非接觸式的自動識別，無需任何的人工干預(yù)，只需要將貼有智能標(biāo)簽的多種對象移經(jīng)射頻區(qū)即可。所以，使用智能標(biāo)簽技術(shù)節(jié)省了條形碼技術(shù)所必須的人力，同時也提高了超市的售貨效率，方便了消費者，節(jié)省了消費者的時間。

 

    標(biāo)簽的成本相對較高是智能標(biāo)簽推廣進(jìn)程的瓶頸。市場調(diào)查表明，目前每個標(biāo)簽的單價從大約20美分到1美元不等；一般認(rèn)為，對單件商品而言，可以接受的標(biāo)簽價格是5美分。因此，全面推廣智能標(biāo)簽主要應(yīng)從兩個方面進(jìn)行努力：進(jìn)一步提高標(biāo)簽的性能及降低標(biāo)簽的制作成本。

 

    智能標(biāo)簽由(硅)芯片、內(nèi)置天線(線圈)及底材三部分構(gòu)成。目前芯片和底材的性能、價格基本上比較穩(wěn)定，因而各種制作方法的優(yōu)勢就只能體現(xiàn)在優(yōu)化標(biāo)簽內(nèi)置天線的制作工序及降低天線制作成本上。判斷一種方法所制作的標(biāo)簽內(nèi)置天線的功能性及成本效益性高低，至少應(yīng)符合三個標(biāo)準(zhǔn)：①天線應(yīng)具有較高的電學(xué)性能(阻抗)；②允許在天線上很容易地安裝上芯片；③能進(jìn)行大批量、低成本的生產(chǎn)。

 

    目前智能標(biāo)簽天線制作的方法主要有三種。

 

    ·蝕刻法。也稱做減法制作技術(shù)。采用該法首先在一個塑料薄膜上層壓一個平面銅箔片；然后在銅箔片上涂覆光敏膠，干燥后通過一個正片(具有所需形狀的圖案)對其進(jìn)行光照；放入化學(xué)顯影液中，此時感光膠的光照部分被洗掉，露出銅；最后放入蝕刻池，所有未被感光膠覆蓋部分的銅被蝕刻掉，從而得到所需形狀的銅線圈。

 

    ·線圈繞制法。在一個繞制工具上繞制標(biāo)簽線圈并進(jìn)行固定，此時要求天線線圈的匝數(shù)較多(典型匝數(shù)50～l500匝)。對于頻率范圍較小(比如小于l35kHz)的標(biāo)簽，以及不首要考慮標(biāo)簽成本問題的市場應(yīng)用時，通常采用該方法。

 

    ·導(dǎo)電油墨(ConductiveInk)印刷法。也稱做添加法制作技術(shù)。由于標(biāo)簽天線具有相對粗糙的外形，因而可以通過在底材上印刷(添加)導(dǎo)電油墨的方法來實現(xiàn)，目前主要采用的是網(wǎng)版印刷的方法來制作UHF(超高頻)標(biāo)簽天線。

 

    網(wǎng)印制作標(biāo)簽天線的優(yōu)點

 

    網(wǎng)印制作標(biāo)簽內(nèi)置天線采用的材料是導(dǎo)電油墨。

 

   導(dǎo)電油墨是由金屬導(dǎo)電微粒(銀、銅、碳)分散在連接料中形成的一種導(dǎo)電性復(fù)合材料，印刷到承印物上后，起到導(dǎo)線、天線和電阻的作用。該油墨印刷在柔性或硬質(zhì)底材(紙、PVC、PE等)上可制成印刷電路，用導(dǎo)電油墨印制的天線可接收RFID專用的無線射頻信號。智能標(biāo)簽內(nèi)置天線采用導(dǎo)電油墨網(wǎng)印方法較之其他方法(如銅蝕刻法)具有許多優(yōu)勢，可以說是一種綠

 

    色、穩(wěn)定、低成本的解決方案，對大批量制作低成本標(biāo)簽來說是一種理想的工藝方法，其優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面

 

    1．成本低

 

    采用網(wǎng)印導(dǎo)電油墨的方法來制作標(biāo)簽內(nèi)置天線的一個顯著的優(yōu)點是成本低、操作容易。該方法的低成本特性體現(xiàn)在兩個方面。

 

    (1)網(wǎng)印工序。首先，引進(jìn)網(wǎng)印設(shè)備的投資比引進(jìn)銅蝕刻設(shè)備要便宜得多；此外，由于網(wǎng)印過程中無需因環(huán)保要求而追加額外的投資，故而生產(chǎn)及設(shè)備的維護(hù)成本比銅蝕刻方法也要低。事實上，維護(hù)銅蝕刻生產(chǎn)線及處理廢料(比如化學(xué)蝕刻池中的殘渣)本身需要一個非常貴的固定成本，因而也增加了標(biāo)簽的單件成本。

 

    (2)導(dǎo)電油墨。首先，從材料成本上，導(dǎo)電油墨要比蝕刻金屬線圈的價格低；此外，從材料耗用量上說，蝕刻過程要消耗大量的金屬，而導(dǎo)電油墨印刷天線或電路的速度快、成本低、效率高。

 

    2．操作容易

 

    網(wǎng)印技術(shù)作為一種加法制作技術(shù)，較之減法制作技術(shù)(如蝕刻)而言，本身是一種控制容易、一步到位的工藝過程。在網(wǎng)印過程中，也不存在其他印刷過程比如膠印中的水墨平衡、更換橡皮布、油墨乳化及調(diào)節(jié)墨斗鍵之類的技術(shù)問題，所以它具有操作容易的性能。

 

    3．“綠色”環(huán)保

 

    由上面的介紹可知，銅蝕刻過程必須采用光敏膠及其他化學(xué)試劑。這些化學(xué)藥品都具有較強(qiáng)的侵蝕作用，所產(chǎn)生的廢料及排出物對環(huán)境造成較大的污染。而網(wǎng)印技術(shù)采用導(dǎo)電油墨直接在底材上進(jìn)行印刷，無需使用化學(xué)試劑，因而具有“綠色”、環(huán)保的優(yōu)點。

 

    當(dāng)然，采用繞制銅線技術(shù)來制作天線也是一道“綠色”、環(huán)保的制造工序。但如果考慮標(biāo)簽的成本因素，繞制法就明顯不如網(wǎng)版印刷。

 

    4．底材選擇靈活多樣

 

    網(wǎng)印能夠?qū)��?dǎo)電油墨印刷在幾乎所有的承印材料上，以制得所需要的天線。因此，標(biāo)簽底材的選擇也就更加靈活、多樣。可作為智能標(biāo)簽基片的材料有聚酯、聚酰亞胺、ABS工程塑料、PVC(聚氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、(涂料)紙板等等。在標(biāo)簽制作時，選擇哪種材料需依具體的應(yīng)用而定。

 

    相比之下，銅蝕刻技術(shù)則只能采用具有高度抗腐蝕性的底材，即那些能夠忍受蝕刻過程中所采用的化學(xué)試劑的高度侵蝕性的底材(如聚酯)。值得一提的是，此類底材的價格也可能要比網(wǎng)印所選擇的底材要貴。比如銅蝕刻過程采用的聚酯，其價格要比網(wǎng)印公交系統(tǒng)票證標(biāo)簽的紙質(zhì)底材要貴得多。

 

    5．標(biāo)簽樣式豐富，穩(wěn)定性、可靠性好

 

    采用網(wǎng)印技術(shù)能夠允許天線具有多種設(shè)計樣式，能夠印刷多種樣式的天線。因而，所制作的標(biāo)簽樣式豐富，允許被貼標(biāo)對象具有不同的表面形狀，如不同曲率、角度的物體表面。此外，印刷的導(dǎo)電油墨天線還能夠經(jīng)受住更高的外部機(jī)械壓力。