RFID（Radio Frequency Identification）即無線射頻識別系統，也稱為無線IC標簽、電子標簽、感應式電子芯片、感應卡、非接觸卡等。它是一種透過無線電波來達到非接觸的資料存取的技術，可透過無線通訊結合資料存取技術，連結背后的資料庫系統，形成一個龐大且串連在一起的系統。其系統的基本組件包括RFID電子標簽、RFID讀寫器和天線。其中天線是一種以電磁波形式把無線電收發機的射頻信號功率接收或輻射出去的裝置。

　　RFID系統的工作流程

　　閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線的工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內的內置天線發送出去：系統接收天線接收到的從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。 

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圖1 RFID標簽

 

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圖2 RFID系統的工作流程圖

　　RFID的印刷方式

　　RFID的印刷與傳統標簽的印刷有著很大的區別。從RFID的定義上來看，智能是指由芯片、天線等組成的射頻電路；而標簽是由標簽印刷工藝使射頻電路具有商業化的外衣。從印刷的角度來看，RFID的出現會給傳統標簽印刷帶來更高的含金量。RFID的芯片層可以用紙、PE、PET甚至紡織品等材料封裝并進行印刷，制成不干膠貼紙、紙卡、吊標或其他類型的標簽，芯片是RFID的關鍵，由其特殊的結構決定，不能承受印刷機的壓力，所以，除噴墨印刷外，一般是采用先印刷面層，再與芯片層復合、模切的工藝。而天線則有蝕刻法、線圈繞制法和印刷天線三種制作技術。其中，RFID導電油墨印刷天線為近年來發展的一種新技術。

　　1)天線的印刷方式

      印刷天線是直接用導電油墨在絕緣基板上印刷導電線路，形成天線和電路，又叫添加法制作技術。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，較為成熟的制作工藝為網印與凹印技術。印刷技術的進步及其進一步應用于RFID天線的制作使RFID標簽的生產成本降低，從而促進了RFID電子標簽的應用。

　　2) 絲網印刷RFID標簽

      RFID印刷主要是以網版印刷為首選，在智能標簽印刷中，要使用導電油墨，而印刷導電油墨較好的絲網是鎳箔穿孔網。它是一種高技術絲網，而不是由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網，是由鎳箔鉆孔而成的箔網，網孔呈六角形，也可用電解成形法制成圓孔形。整個網面平整勻薄，能極大地提高印跡的穩定性和精密性，用于印刷導電油墨、晶片及集成電路等高技術產品，效果較好，能分辨0.1mm的電路線間隔、定位精度可達0.01mm。還可以選擇61～100T/mm絲網制溶劑印版印刷，印刷導電油墨后在60℃下烘干。 

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圖3 絲網印刷RFID的優勢

　　3) 膠版印刷RFID標簽

      膠印是應用最為普遍的方法。其承印材料廣泛，速度快，效率高。膠印應用于線圈印刷有著效率、精度及分辨率的優勢，但是膠印墨膜厚度較小，不符合線路印刷的要求。當然這一點可以通過反復印刷多次來完成，但是這對于精細線路的套準控制又提出了新的挑戰，新型的、導電能力更好的油墨也可以在較小的厚度下達到需要的阻抗性能。

　　4) 柔版印刷RFID標簽

      柔版印刷是一種直接印刷的方式，用1～5mm厚的柔性感光樹脂制版，采用卷筒紙印刷，速度快，效率高。油墨粘度在0.01～0.1Pa.s之間，可采用水基油墨，溶劑型油墨及UV固化油墨。但柔印分辨率較低，通常在60L/cm左右，精細印刷可達80L/cm，墨膜厚度在6～8μm，適合于天線印刷的要求。

    隨著薄版技術的發展，柔性版印刷的分辨率和印刷精度也不斷提高。其不足之處在于：印跡的邊緣部分有印紋出現，這是由印刷過程的壓力使印版變形所致。印紋的出現使得線路邊緣印跡不規則，會影響到油墨附著的精度及線路的阻抗性，容易生產出廢品。

　　5) 凹版印刷RFID標簽

      凹版印刷耐印力大，承印材料廣泛。油墨粘度約為10～50mPa.s，主要用溶劑型油墨。分辨率與網紋穴的雕刻有關，采用激光雕刻，可達1000L/cm，墨膜厚度在8～12μm之間。但是由于其印刷壓力太大，在RFID的天線印刷中存在困難。

　　6) 噴墨印刷RFID標簽

　　噴墨印刷是近年來發展最快的一種印刷方式，其多功能性是其他印刷方式無法相比的。這種無壓力的方式可將計算機中的數字信息直接噴涂到任何形狀的材料上。其油墨系統較為復雜，使用的油墨可以是水基的，熱熔型的，或是UV固化型的，其粘度在10mPa.s左右。但是噴墨印刷存在著噴墨位置的偏差，影響印刷質量的小墨滴會出現在空白部分，產生邊緣效應。  

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圖4PRINTRONIX電子標簽打印機SL4M

　　7) 綜合印刷RFID標簽方式

     利用印刷技術與鍍金相結合的方式生產無線標簽（RFID標簽）天線圖案。不使用蝕刻，也就是說可以避免將材料切掉，因此能以更低的成本生產無線標簽天線。
無線標簽天線的制造工序如下：

      1）首先使用水溶性特殊墨水，利用印刷技術或噴墨技術，在采用PET等方法形成了天線圖案的柔性底板上繪制出天線圖案；

      2）然后將柔性底板放入鍍液中鍍銅。經過上述處理后，就能在利用特殊墨水繪制的布線圖案上形成銅膜。這里使用的特殊墨水是指將兩種金屬形成粒徑數十納米的微粒后溶于水而制成的溶液；

      這種方式沒有對銅箔進行蝕刻、即“減法”工序，只是將材料置于底板上，因此通常稱為“加法”方式。而且銅布線本身是利用電鍍技術形成的，不需熱處理等高溫燒結。因此可使用低耐熱性的柔性底板材料。天線兩端之間的電阻不足0.4Ω。盡管從塊狀銅來說，非常大，但作為無線標簽天線完全沒有問題。對于布線的加工精度，在開始的工序中就使用印刷技術，將能夠實現80μm的布線間隔。但噴墨技術有飛沫產生，因此精度略有下降，布線間隔稍寬一點。

　　結語

      RFID的印刷既是標簽印刷的范疇,也屬于線路印刷的一種。生產過程對印刷要求比較嚴格,印刷位置要精確，嚴格的油墨附著量,如對導電漿料膜的厚度和導電微粒的數量都有嚴格控制，并且要考慮印刷分辨率的大小。選擇印刷工藝可從印刷量的大小,承印材料的表面性能,油墨或印料的附著性質,成本,工藝過程的特點等方面綜合考慮。對于印刷領域來說，可利用印刷技術生產RFID的天線，這給印刷業帶來新的發展契機。