目前电子标签印刷综述

电子标签印刷综述

RFID(RadioFrequencyIdentification)的中文名称为射频识别技术，这一技术早在上世纪80年代初就由美国国防部和世界第一大商品零售商———沃尔玛公司首先提出并进行研究。目的是让人们通过采用一些先进的技术手段，实现对各类目标(人或物)在不同状态(静止、移动，甚至恶劣环境)下的自动识别和管理，从而实现商品生产过程中的控制，提高生产效率：实现商品流程过程中的控制，提高流通效率，减少商品流失现象：在安检部门可以实现无接触的安全检查：在交通部门可以实现对交通工具的实时监测等等。

1射频识别技术

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别系统通常由电子标签(图1)和阅读器两部分组成。

阅读器向RFID标签发出一定频率的查询信号，标签得到信号后，发出反馈信号，再由阅读器将信号处理后传给计算机络。RFID电子标签也由两部分组成，RFID电子标签由耦合元件(专用天线)和芯片(图3)集成在薄膜上来完成数据的存储、发送和搜集数据的。指点完成国家机器人创新中心筹建经过人们多年的研究，目前电子标签芯片的厚度越来越薄，足以用在包装产品的一些柔性材料上。

电子标签以其独特的优势，逐渐被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理，汽车、火车等交通监控：高速公路自动收费系统：停车场管理系统：物品管理：流水线生产自动化：安全出入检查：仓储管理：动物管理：车辆防盗等。

电子标签目前应用得最成功的地方就是物流管理和商品流通领域，譬如:某一超市要追踪某一品牌牙膏销售状况，通常做法是超市管理人员用扫描器直接阅读商品的条形码，如果货架上有几十种商品，扫描牙膏的条形码就会耗用大量时间。假若我们使用RFID技术，可以在几秒钟之内自动完成对所有牙膏的信息采集：而且，一旦有新的商品被填充到货架，系统会自动更新商品目录，并在缺货时自动发单订货。RFID技术还可以快捷地登记商品，解决了超市交款排队等候和商品被盗等问题。

说到此，大家也许不禁要问射频识别技术(RFID)的发展跟现在采用的传统印刷有什么关系呢?目前，相对照较简单它们之间的联系关系确实不密切，但是可以肯定在不久的将来射频识别系统将借助于印刷技术来推广应用。传统印刷技术将赋予先进的RFID技术以新的生命力，RFID标签将把印刷行表9 免喷涂材料对注塑缺点的适应性业和电子行业更加紧密地结合起来。虽然传统的线路板和传统印刷行业关系不是很大，但是智能标签出现以后印刷的重要性就很突出了。

2电子标签天线印刷

过去RFID标签中的天线通常是用铜腐蚀法来制作，由于腐蚀铜制作天线不仅不利于环境保护，同时制作成本也比较昂贵，这对于那些高档产品而言，增加数美元成本费用也许能够被厂商和消费者接受，而对于中、低档的日常消费品，RFID标签就不易接受了，因为谁也不愿意接受一支因为使用RFID标签而涨了数美元的普通牙膏。所以，许多大公司都在积极寻找降低RFID标签成本的办法，人们设想使用印刷的方式来制作导电天线去代替腐蚀法制作天线。这一技术被认为是降低RFID标签制作成本的一大创新，同时，RFID标签给印刷业带来勃勃商机。

国内外印刷电子标签的最常用的工艺是丝印刷，但是并不是最理想的工艺。电子标签印刷天线的厚度一般为0.01～0.04mm，这就要求丝印刷机必须能印出足够细的细线，并且，相邻的两根细线之间的间隙越小越好，这样可以确保电子标签做得小巧，然而，在通常的印机上，把间隙做得很小是非常困难的。此外，为了确保天线的导电性能，印刷电子标签时也要求印机的印刷厚度均匀一致，否则如果在印刷天线时出现一些微小的裂缝或凹陷，将会影响导电性能。天线印刷过程中对环境的要求很高，因为如果在印刷过程中环境里存在粉尘的话，也将影响到导线之间的导电性能。

德国开姆尼茨工业大学印刷和媒体技术研究所目前正在进行聚合物电子印刷的项目研究，目的是研制一种适合于工业化生产的聚合物电子产品的新型印刷方法，这种研究思想就是利用现有的胶印机将导电油墨叠印在宽幅的卷筒材料上。根据研究所介绍，用一台高效率印刷机在40min内可以生产出传统电子标签厂1年的产量，并且制作价格也降到每枚1欧分以下。

RFID电子标签的发展将有力地促进着未来印刷技术的革新，因为RFID电子标签是一种微结构的印刷技术，而通常的胶印机并不适合这种微结构的印刷，但是为了能够让导电油墨均匀而极薄地涂布在很薄的基材上。在此必须要解决两个问题，一是导电油墨的研发：二是印刷设备提供商能够提供出印刷RFID电子标签的理想解决方案，譬如:采用混合印刷技术。

3导电油墨

导电油墨是一种允许电流流动的特殊油墨，它是由分散的细微导电粒子和导电聚合物等组成，印刷到承印物上以后，可以起到导线、天线和电阻的作用。缩短热塑性复合材料循环周期和下降生产本钱这种油墨印刷在柔性或硬质承印物上可制成印刷电路，用导电油墨印制的天线可以接收RFID专用计算机发出的无线电信号。但是接受效果究竟如何呢?有人曾用各种不同的发射频率检验用导电油墨替代腐蚀金属作为RFID标签天线的效果，实验证明，在超高频(860～950MHz)和微波(2450MHz)发射频率下，两者具有同样的功能：若在13.56MHz高频附近，附加一些额外处理，如高温或者进行电镀，可使导电油墨印刷的天线像铜线圈天线一样工作出色。过去，导电油墨多应用于丝印刷，而现在它不仅可以应用于丝印刷，也可以应用到胶印、凹印、柔性版印刷等各种印刷工艺上，从而大大拓宽应用范围。

4电子标签的印刷前景

现今全球每天大约印刷400亿个条码，假若这400亿个条码同时提高产品质量；但在料斗处的冷却中有1%采用电子标签印刷，这对印刷企业来说无疑是一个巨大市场!但是条码和电子标签将会同时存在很长的一段时间。据不完全统计，2004年全球RFID标签市场规模达40亿美元，2006年有望突破70亿美元。2005年在上海举行的RFID研讨会上，专家预计，2010年全球RFID市场将达3000亿美元。

目前电子标签的应用领域主要还是集装箱或大包装商品或单品价值较高的商品(图6)。在这个领域，电子标签能够将供应链各环节结为一个有机的整体，在提高物流效率、降低物流成本，以及在产品质量追溯和产品信息加载上具有显著的优势，已表现出强劲的发展势头。

但是，电子标签作为日常消费品的编码标识还为时过早，最直接的原因是成本。可以相信，随着电子标签的印刷成本下降，电子标签的市场将越来越大。

转载自：印刷世界