RFID標簽天線的分類及制作工藝

RFID技術的應用離不開RFID天線，目前，RFID標簽天線由于導線材質、材料結構與制造工藝的不同，大致可分為:蝕刻天線、印刷天線、繞線天線、加成天線、陶瓷天線、易碎蝕刻防轉移天線等；為適應不同應用場景對RFID性能參數的不同要求，出現了線圈繞制法、蝕刻法和印刷法三種主要的RFID天線制作工藝。

蝕刻天線（含銅蝕刻天線與鋁蝕刻天線）當前RFID天線的主流工藝，市場占有率最高、工藝最成熟，可分為傳統蝕刻法與精密蝕刻法，傳統蝕刻法主要采用柔版印刷抗蝕刻油墨圖型后蝕刻，而精密蝕刻法主要采用先曝光顯影后蝕刻。兩者最大的區別是，精密蝕刻法的天線線路平滑、線距線寬的公差小，成本偏高。從材質上可分為：PET天線、PI（聚酰亞胺）天線、PCB天線等，其中PI天線主要用于耐高溫、耐化學等特殊的環境，而PCB天線主要是抗金屬電子標簽。

印刷天線（含3D打印天線）直接將天線電路用特殊的導電油墨或銀漿，印刷或打印在基材上面，較為成熟是凹印或絲印。 最大的特點是不需要蝕刻，無明顯污染，同時工藝流程短、交期快、制造成本低。不過，由于導電油墨或銀漿的電阻大，而且導電材料的性能差異較大，且隨著時間的推移，會出現性能衰減下降，尤其在超高頻天線上面一致性與耐用性存在一些問題，這也是目前印刷天線還未能成為主流天線的主要原因。

繞線天線（銅繞天線）利用線圈繞式法，在繞式工具上繞線圈并進行固定，按照不同的頻率要求，繞制一定的匝數，主要用于低頻和高頻電子標簽，最大的優點是在天線面積或體積較小的情況下，仍然表現不錯的性能；缺點是生產效率低、成本高、產品厚度高不耐彎折。

加成天線主要先用一種特殊的催化油墨，將天線圖形印刷在基材上面，如PET、PI、玻璃、陶瓷等介質上面，然后通過電鍍的方法將銅沉在基材介質，形成天線電路。 這種工藝與傳統印刷銀漿工藝相比，有了一層更加穩定的導電銅層，在性能一致性上面有較大的提升；與蝕刻工藝相比，比較環保，成本更低，不過，天線的精度仍然限制于印刷的精度，而且天線性能穩定性如何仍未得到大批量生產驗證。

陶瓷天線選用陶瓷基板（氧化鋁）為基材和銀漿為導線體，將天線圖形印刷在基板上面，然后高溫燒結后，形成天線電路。這種天線工藝最大優點性能穩定，對環境的適應性強；不足之處是成本高、不易安裝。

易碎蝕刻防轉移天線在鋁薄層和PET基材層之間加了一層特殊易碎材料層，該天線特性為實現電子標簽的唯一性，即“一撕即毀”，以達到毀壞標簽的效果，使標簽無法被重復回收使用。易碎蝕刻防轉移天線在天線生產工藝上面與普通鋁蝕刻天線是一樣，兩者的區別主要是材料結構上面的不同。

RFID天線設計要求

1、天線體積盡量小型化；

2、天線提供盡量大的信號給芯片；

3、天線覆蓋的方向性盡量大；

4、天線的極化能與讀寫器的詢問信號相匹配；

5、天線價格盡量低廉。

RFID天線制作的三大主要工藝

目前RFID天線制作工藝主要有蝕刻法、印刷法、線圈繞制法三種。

1、蝕刻法工藝流程：電路基板（PET+鋁箔）復合→熟化→電路印刷及UV固化→蝕刻→去墨清洗→電路導通加工→卷材分切→電路特性檢測→檢驗包裝。

蝕刻天線常用銅天線和鋁天線,其生產工藝與撓性印制電路板的蝕刻工藝接近，蝕刻技術生產的天線可以運用于大量制造13.56M、UHF的電子標簽中，它具有線路精細、電阻率低、耐候性好、信號穩定等優點，不過缺點也很明顯，如制作程序繁瑣、產能低下等。

2、印刷法工藝流程：PET薄膜→電路印刷及UV固化→卷材分切→電路特性檢測→檢驗包裝。

印刷天線是直接用導電油墨（碳漿、銅漿、銀漿等）在絕緣基板（或薄膜）上印刷導電線路，形成天線的電路。主要的印刷方法已從只用絲網印刷擴展到膠印、柔性版印刷、凹印等制作方法，其特點是生產速度快，但由于導電油墨形成的電路的電阻較大，它的應用范圍受到一定的局限。由于印刷天線技術的進步，使得RFID標簽的成本有效降低，推動了RFID的應用普及。

3、線圈繞制法

用線圈繞制法制作RFID標簽天線時，要在一個繞制工具上繞制標簽線圈并進行固定，要求天線線圈的匝數較多，線圈既可以是圓形環的，也可以是矩形環的。這種方法一般用于低頻的RFID標簽，用這種方式制作天線的缺點是成本高、生產速度慢、效率低，加工后產品的一致性不夠好等。