01蝕刻法 首先在覆有金屬箔的PET薄膜上印刷抗蝕油墨來保護天線線路圖形在蝕刻中不被溶蝕掉,接著烘烤,蝕刻,清洗得到我們需要的天線圖案。 這種方法的優(yōu)點是:工藝成熟,天線生產(chǎn)的成品率很高,而且天線的性能一致性很好; 而缺點就是:蝕刻工序很慢,導致天線生產(chǎn)速度慢;由于利用了減成工藝, 很大部分的銅箔都被蝕刻掉, 所以導致其成本比較高。 02印刷法 通過導電銀漿把天線圖案印刷在PET基材上,然后烘烤固化,就得到了天線的制造過程。 這種方法的優(yōu)點是:生產(chǎn)速度快,而且可以實現(xiàn)柔性化生產(chǎn),可以適用于小批量生產(chǎn);缺點是:1、導電銀漿的導電性遠遠不如銅箔( 大概為其1/20),天線的導體損耗比較大,導致天線效率不如蝕刻法天線;2、導電銀漿對PET基材附著性不好,容易脫落,導致天線的可靠性不高。3、最近銀價大漲,導致導電銀漿的成本大幅增大,削弱了其成本的優(yōu)勢。 03電鍍法 首先用導電銀漿(厚度薄于印刷法)或其他電鍍種子層把天線圖案直接印刷在PE T基材上,烘烤接著電鍍加厚,從而得到天線成品。這種方法的優(yōu)點是:生產(chǎn)速度很快,天線導體損耗少,從而天線的性能好。缺點就是:初始的設(shè)備投資很大,而且其只適合大批量生產(chǎn)。 04真空鍍膜法 先以印刷方式將Masking印刷在PET基材上形成RFID天線的反圖案,再以真空鍍膜方式鍍上鋁層或銅層, 最后經(jīng)由D e - m a s k i n g制程便形成了RFID天線。 這種方法的優(yōu)點是:生產(chǎn)速度快,成本比較低;缺點就是:沉積的膜大概在2μm左右,遠遠低于蝕刻和電鍍的1 8μm。天線的性能介于蝕刻和印刷之間。真空鍍膜的設(shè)備大概一臺1 0 0萬美元, 設(shè)備投資很大。跟電鍍法類似適合大批量生產(chǎn)。 也有人嘗試先印刷含鉑油墨到P E T基材上形成天線圖案作為種子層,然后化學鍍銅。它的優(yōu)點是含鉑油墨相比導電油墨便宜。但是化學鍍銅的速度更慢而且沉積厚度大概幾個微米。 此外,高頻天線也存在一個布線法,即把漆包線(大概在0.25mm)穿過超聲頭,超聲頭按照設(shè)計的圖案走線;走線過程中,漆包線與PVC基材超聲連接起來。這種方法的天線性能很好,可靠性也高,就是成本相對蝕刻法還要貴一些。 圖1 (a)布線法超聲鍵合頭;(b)布線法制造出來的高頻天線 模切技術(shù)介紹 由于主流的蝕刻法生產(chǎn)速度慢,浪費材料,而且污染環(huán)境;而印刷法的導電銀漿成本居高不下,天線可靠性也不高;這一切導致人們開始開發(fā)新的低成本,高性能天線制造方法。因此,我們有了采用模切技術(shù)來加工不干膠結(jié)構(gòu)材料來生產(chǎn)RFID天線。 2.1 模切技術(shù)原理 模切技術(shù)其實屬于一種裁切工藝,把不干膠材料放在模切機的模切臺上,然后按照事先設(shè)計好的圖形進行制作成的模切刀版施加壓力,使刀鋒對應(yīng)的地方受力斷裂分離, 從而得到所需要的形狀, 如圖2。不干膠材料的模切一般僅僅將面材和膠粘層切穿,即半切穿,保留底紙和其表面的硅油涂層;最終使模切成型的標簽保留在底紙上。 圖2 模切原理圖 2.2 模切材料 RFID天線一般是由一層18um厚的鋁或銅加上100um厚的離型紙構(gòu)成的。鋁或銅層是作為功能層,在它上面形成RFID天線的圖案形狀;PET是作為天線圖案的承載層,主要起著機械支撐的作用,此外,PET基材的介電常數(shù)和厚度也會影響天線的諧振頻率。這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的不干膠結(jié)構(gòu)很類似,只不過不干膠中間多了一層增強層;所以我們采用天線做成不干膠結(jié)構(gòu)形式。我們模切所用的材料有三層結(jié)構(gòu):帶硅油的離型紙或PET(大概100μm),粘膠層(大概20μm),帶增強層的鋁箔(大概35μm),如圖 圖3 模切材料結(jié)構(gòu)圖 其中硅油主要是為了便于分離廢料, 增強層主要是為了加強鋁箔, 便于排廢。 2.3 模切機 模切機主要是通過控制壓力來完成模切。其工作原理是利用模切刀、鋼刀、五金模具、鋼線(或鋼板雕刻成的模版),通過壓印版施加一定的壓力,將材料軋切成你所需要形狀。 根據(jù)模切底板和壓切機構(gòu)的不同,模切機可分為平壓平、圓壓平和圓壓圓三種類型。 |