电子标签导电油墨特性和不良率对策
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电子标签导电油墨特性和不良率对策随着RFID市场的成长,电子标签的使用量也呈倍数的成长,但真正阻碍RFID产业发展的因素却是电子标签的价格成本仍高居不下,而印刷式的电子标签则挟先天上成本优势深受市场所冀望。
印刷式电子技术被广泛应用在软性电子、有机显示器、EMI防治、纸电池及RFID等领域,其中又以RFID被动式的电子标签印刷所面临的技术难题最多。
一、导电银胶油墨特性电子标签用导电银胶的供应商以美、欧厂商为主,特别是UNINWELL国际,通过收购Breakover-quick后,成为全球导电胶产品线最齐全的企业集团。
其油墨特性主要为银粉成份,而银粉成份的多寡决定其导电阻抗的特性。
另外银粉颗粒直径的大小,亦是决定其印刷阻抗均一性的关键,目前市面上几种导电银胶油墨的干燥烘烤温度及时间比一般印刷油墨高且长,UNINWELL国际新开发的导电银胶则可以采取紫外线UV光固化的方式,可以极大提高生产效率。
最高的产品性价比,公司在全球拥有近百家世界五百强客户。
最近,UNINWELL国际与上海常祥实业强强联合,共同开发中国高端光电胶粘剂市场。
公司的专门开发的BQ-6887系列和BQ-6996-5,是全球首款专门针对射频识别、电子标签用的导电胶,该产品具有良好的导电性、粘接性、柔韧性好,性能稳定,不易氧化等优点;电子标签、射频识别专用。
二、不良率及其对策一)底材在电子标签印刷制程中,最易被忽略的部份就是电子标签的底材(substrate)一般来说被动式电子标签的底材种类不外乎PVC、PET,涂佈白纸、瓦愣纸等,但若要用在UHF频段时,则底材材质的介电係数会大幅影响电子标签的RF阻抗,故在设计电子标签天线时须考量此因素在内。
又瓦愣纸当底材印刷电子标签时,由于瓦愣纸的毛细孔相当大,且呈不规则分布。
当导电油墨印刷上去时,油墨会渗入毛细孔,导致电子标签天线阻抗分佈不均,此种现象在频率愈高时问题愈严重。
二)不良率引起的原因在此所谓的不良率除了成品之电子标签是否能被读写器所读到外,另外使用者更加关心应用不良率,就是所谓稳定的读取距离,而影响此不良率的关键原因就是成品的RF阻抗。
毕业设计(论文)中文摘要(题目):浅谈导电油墨的使用技术摘要:导电油墨就是指印刷于非导电体承印物(如塑料、陶瓷、纸板等)上,使之成为具有导电和排除积累静电能力的油墨.导电油墨是一种导电性复合材料,即在导电油墨体系中,有无数个导电粒子均匀地分散在液态料中,形成一种包含溶剂的浆状物,处于绝缘状态。
导电油墨已经在印刷电路板﹑智能标签以及其他行业得到广泛应用.随着科技技术和电子科学的发展,出现了更多新型的导电油墨。
关键字: 导电油墨印刷电路板智能标签新型油墨应用毕业设计(论文)外文摘要Title :On the use of conductive ink technologyAbstract:Being able to pass the printing ink of the ele ctric current be the fingerprint brush in will not pass the electric current of material(such as plastics,glass,porcelain and ceramics,carton…etc.),make it become have thetransmission to lead to switch on elec tricity to flow an d expel the backlog static electricity lotus ability of ink .Being ableto pass the ink o f the electric current is a kind of compound material that can pass the electric current,is in can pass the printing ink of the electric current,have numerouses can switch on electricity to flow of a son scatter eve nly in link anticipate,become a kind of include the melting agent of the syrup form thing,be placed in to insulate the appearance.Conductive ink has been printed circuit board as well as the smart label ﹑ been wi dely used in other industries。
运用RFID标签的几种导电墨水天线是RFID标签的一项重要基本元件。
目前,RFID标签天线的制作方法包括蚀刻法、电镀法和直接印刷法。
由于蚀刻法和电镀法的工艺复杂、制作周期长,并且需要耗费大量的金属材料,成本高,同时会产生大量的金属和溶剂废液,污染环境,因此直接印刷法制作RFID标签天线的优势便凸现出来。
除了传统印刷中使用的导电银浆之外,喷墨印刷中的喷墨导电墨水是另一类用于RFID标签天线印刷的导电油墨。
目前,直接印刷法使用的导电油墨已实现300 C烧结,烧结后的RFID标签天线厚度薄、电阻率只是原金属天线的两倍。
这一成果的取得,得益于众多研发机构和制造商的努力。
下面,笔者将从导电银浆和喷墨导电墨水两方面介绍全球主要导电油墨产品的研发机构和制造商,以了解国内外最新的研发成果。
导电银浆用于RFID标签天线印刷的导电银浆主要采用网印、凹印工艺进行印刷。
银固含量、黏度、烧结温度、电阻率是选择导电银浆时首要考虑的参数。
黏度决定了其印刷适性;银固含量、电阻率是考量其印刷的RFID标签天线导电性能的重要标准;烧结温度则表征其固化时所需能量的多少。
1•韩国ANP公司ANP公司是韩国纳米材料的生产和供应厂商,其主要通过化学方法制备纳米涂布材料和纳米粉末。
在导电油墨方面,已推出多款导电银浆和纳米银喷墨导电墨水产品。
ANP公司的导电银浆根据粒径的不同分为纳米型、亚微米型和混合型三大类(如表1)。
这些产品除了可用于RFID标签天线的印刷,还可以用于等离子显示面板电极、柔性印刷电路板等产品的印刷,客户可以根据需求选择最合适的产品。
表1 ANP公司的导电银浆产品性能2•韩国InkTec公司韩国InkTec公司成立于1992年,主要致力于桌面喷墨印刷墨水的研发和生产。
除了喷墨印刷墨水之外,公司也推出了导电银浆产品(如表2所示)。
根据印刷方式不同,InkTec 公司的导电银浆产品分为网印、凹印和涂布三大系列,其中网印、凹印系列产品可用于RFID标签天线、印刷电路板等产品的印刷。
导电油墨常见使用误区导电油墨印线板常见故障之一:丝印成品墨迹表面产生气泡。
原因大致有五个:1、刮板刮印速度太快过于干燥。
2、油墨本身有气泡或粘度不均匀。
3、丝网被污染。
4、承印物表面不洁或有油污。
5、油墨的粘度过大。
改善的措施也针对性的有五点:1、调整刮板速度。
2、搅拌均匀。
3、清洗丝网。
4、清洁承印物表面。
5、调整粘度。
导电油墨印线板常见故障之二:丝印产品图文尺寸扩大。
产生此现象的原因有:1、油墨粘度太低。
2、油墨流动性大。
3、丝网张力太低。
4、刮刀压力太大。
5、曝光线条有锯齿(狗牙)现象。
提供的改善措施也有五点:1、调整油墨粘度。
2、调整油墨粘度。
3、更换丝网。
4、降低刮刀压力。
5、最好采用水菲林。
导电油墨印线板常见故障之三:碳膜方阻偏高。
1、网版膜厚太薄。
2、网目数太大。
3、碳浆粘度太低。
4、固化时间太短。
5、固化温度太低。
6、网印速度太快。
7、与其它化学物品混合是否使用专用开油水。
8、油墨方阻较高。
9、专稀释剂/开油水添加过多。
10、油墨变质或过期。
提供的改善措施也针对性的有十点:1、增大网膜厚度,多刮几道感光浆或选用高号数水菲林。
2、降低选择的网目数。
3、调高碳浆粘度。
4、延长固化时间。
5、提高固化温度。
6、降低网印速度。
7、勿与其它化学物品混合,使用专用开油水。
8、选择低电油墨。
9、专用稀释剂不要超过5%。
10、选用新油墨。
导电油墨印线板常见故障之四:导电膜附着力差。
常见的故障原因有八种:1、印油墨之前板面未处理清洁(有雾水,铜皮氧化,残留化学蚀刻液)。
2、固化不完全。
3、电检时受到冲击。
4、冲切时受到冲击。
5、与其它化学物品混合使用非专用稀释剂。
6、导电油墨过期。
7、镀金、镀镍表面太光滑。
8、网距过大。
可供改善的措施也相应的有八点:1、加强板面的清洁干燥处理。
2、调整固化时间和温度。
3、调整电检时压力。
4、模具是否在上模开槽。
5、使用专用稀释剂。
6、更换合格的导电油墨。
7、电镀一定采用哑金、哑镍,如表面太光滑可适当开磨刷轻轻打磨。
如何解决电子标签技术遇到的阻碍与问题电子标签技术是一种用于识别和追踪物品的先进技术。
它可以帮助企业提高运营效率、降低成本、提升物流管理等方面的竞争力。
然而,在实际应用中,电子标签技术仍然面临一些阻碍与问题。
本文将就如何解决这些问题进行探讨。
首先,一个主要的问题是电子标签技术的高成本。
电子标签由于需要嵌入射频芯片等高精密度的制造工艺,导致其制造成本较高。
此外,电子标签的安装与更换也需要专业人士操作,增加了运营成本。
为解决这个问题,可以通过技术的进步和规模的扩大来降低电子标签技术的成本。
随着技术的发展,制造电子标签的工艺也会逐渐成熟,成本也会逐渐下降。
此外,通过大规模使用电子标签,可以实现批量采购和安装,从而降低成本。
其次,电子标签技术还面临着信息安全的问题。
电子标签所携带的物品信息在传输和存储过程中容易被黑客攻击和窃取。
为了解决这个问题,可以在设计和制造电子标签时就增加安全保护措施,例如采用更加复杂的加密算法和身份验证机制。
此外,可以加强网络和物理设备的安全措施,确保信息的传输和存储过程不被非法访问。
同时,企业也应该制定健全的信息安全管理体系,加强对员工的培训和教育,提高其对信息安全的重视程度。
第三,电子标签技术还面临着标签耐用性和可靠性的问题。
在物流运输过程中,电子标签容易受到撞击、挤压和湿度等环境因素的影响,导致标签不可用。
为了解决这个问题,可以通过改进电子标签的设计和材料选择,提升标签的耐用性和稳定性。
例如,可以采用更加坚固和耐磨损的材料制造电子标签,提高标签的抗摩擦和防水性能。
此外,还可以在标签与物品的接触面加强保护层,减少日常使用中对标签的损伤。
此外,电子标签技术还面临着标准和互操作性的问题。
由于电子标签技术的快速发展,各个厂商的产品标准和技术方案可能存在差异,使得不同厂商生产的电子标签无法互通。
为了解决这个问题,需要制定统一的标准和规范,加强不同厂商之间的合作和交流。
只有通过标准化的电子标签技术,才能实现不同企业之间的协同配合和信息共享,从而提高整个物流系统的效率和可靠性。
静电电流一般很小,电位差却非常大,并可出现吸引、排斥、导电、放电等现象。
这些现象会导致产品劣化,性能减退,火焰、人体带电等不良后果。
1.给丝网印刷带来的不良影响印刷时的丝网,因刮板橡胶的加压刮动使橡胶部分和丝网带电。
丝网自身带电,会影响正常着墨,产生堵版故障;在承印物输出的瞬间会被丝网吸住。
①合成树脂系的油墨容易带电。
②承印物即使像纸一样富于吸水性,但空气干燥时,也会产生静电。
塑料类的承印物绝缘性好,不受湿度影响,也易产生静电。
③印刷面积大,带电也越大,易产生不良效果。
④由于火花放电会带来火星,所以使用易燃溶剂时要十分小心。
⑤因静电而引起的人体触电,是由于接触了带电物,或积蓄的静电在接地时产生火花放电而造成的。
电击产生的电流虽然很小,不会发生危险,但经常发生电击,会给操作人员的心理带来不良影响。
2.防止带电的方法防止静电产生的方法有:调节环境温度,增加空气湿度,适当温度一般为20℃左右,相对湿度60%左右;将少量防静电剂放入擦洗承印材料用的酒精中;减少摩擦压力及速度;尽可能减少承印物的摩擦、压力、冲击;安装一般的接地装置;利用火焰、红外线、紫外线的离子化作用;利用高压电流的电晕放电的离子化作用。
丝网印刷品的墨膜表面有时会出现丝网痕迹,出现丝网痕迹的主要原因是油墨的流动性较差。
丝印过程中,当印版抬起后,转移到承印物上的油墨靠自身的流动填平网迹,使墨膜表面光滑平整。
如果油墨流动性差,当丝网印版抬起时,油墨流动比较小,不能将丝网痕迹填平,就得不到表面光滑平整的墨膜。
为了防止印刷品上出现丝网痕迹,可采用如下方法:①使用流动性大的油墨进行印刷;②可考虑使用干燥速度慢的油墨印制,增加油墨的流动时间,使油墨逐渐展平并固化;③在制版时尽量使用丝径较细的单径丝网。
Market54网印工业Screen Printing Industry2020.03电子工程3D打印产品性能(如电阻率、损耗、机械强度等一系列性能)均是由打印材料所决定的,因而打印最终的核心也在于基础材料的制备。
目前导电纳米银等相关油墨已经商业化了,主要应用于印刷电子中如RFID天线、传感器、太阳能电池等领域。
然而高性能的油墨仍主要来源于国外,国产油墨在性能及商业化程度上与国外仍有一定差距,随着3D打印电子领域、印刷电子的发展,在电子行业细分领域的油墨有必要储备研发以应对未来的需求缺口。
由此,本文分享了来自美国的Simon Fried关于3D打印PCB中导电油墨的一些看法。
用于电子和机械产品3D打印的工艺和材料已经非常广泛了,而对于产品设计师的创新想法仍在持续扩展。
当这些想法遇到新的电子产品时,尤其是对PCB,这些材料的应用依赖于生产流程中独特的增材制造工艺。
这意味着设计师需要在设计环节考虑他们所用生产方式的工艺流程,因为这些工艺流程由于设备自身架构的问题会带来一些加工制造的局限性。
金属材料沉积工艺通常会经历高温过程或者需要激光将材料熔化成固态导电体。
由于这些工艺依赖于基板、量产及设备架构,因此对于PCB加工制造来说,这些工艺或许不是最佳的选择。
作为增材制造电子产品材料的新种类,在设计环节需考虑到导电油墨本身的优势和不足。
固化后导电油墨的机械性能和电性能将影响到它在产品中的应用范围。
尽管如此,导电油墨具有简单的合成方式,并且可以快速融入现有的打印工艺,使得它对3D打印电子而言是一个非常有优势的选择。
哪些材料可以用于3D打印电路板?导电油墨是一种金属纳米粒子在主体溶剂中的导电油墨3D打印PCB的优势与不足Market 55网印工业Screen Printing Industry2020.03悬浮态。
纳米颗粒在溶剂中随着时间聚集成较大的团簇体。
因而这些纳米颗粒之间需要形成一种配位体结构,以阻止它们在悬浮态中团聚。
标签印刷出现油墨掉墨的四大主要问题第一篇:标签印刷出现油墨掉墨的四大主要问题标签印刷出现油墨掉墨的四大主要问题在进行标签印刷工作的过程中,出现掉墨的现象是非常普遍的。
那么我们下面就来分析一下掉墨现象出现的原因,这主要是由于以下四个方面的问题:问题一:涂层缺陷常规薄膜分为带涂层和不带涂层二种,而薄膜涂层缺陷导致油墨掉墨的原因也就相应分为两种情况:对于带涂层的薄膜材料,如果表面涂层牢固度差,会造成油墨附着力差;而无涂层薄膜材料往往因为面层与油墨结合牢度不好,造成油墨掉墨。
针对涂层缺陷导致的油墨掉墨,可以通过以下方式来解决:采取面层上光油印刷处理,保护油墨表层,起到防止掉墨的作用;面层采用电晕再处理,材料表面电晕达因值应不低于38mm/m,达因值低于36mm/m则会直接影响到印刷油墨牢固度;面层打底涂或使用油墨附着力强的增强剂(调配比例为3%左右),也可以提高膜类面层的着墨力;某些亚面合成纸材料由于表面涂层具有一定纸张涂层的特性,所以不适合用3M胶带检测。
问题二:张力对于印刷表面为电晕处理的薄膜材料,要达到良好的油墨润湿,达因值通常需要38mm/m以上,低于36mm/m就容易出现掉墨问题;同时,这种材料的达因值会随时间而逐渐消退,出现印刷掉墨问题。
这一问题的实质是张力问题。
对于这种情况导致的掉墨,有以下几种解决方案:用有联机电晕功能的卫星轮转机,进行联机电晕处理来提高膜类材料表面能;采取间歇印刷机可以进行表面打底涂处理,用以提高表面印刷附着力;当达因值出现消退时,印刷时需要用电晕加以处理,但达因值的大小并不能完全代表油墨与面材之间的附着力,一般达因值的消退周期为3个月-6个月,所以建议尽量减少库存原料的长期存放。
最后,推荐使用附着力更高型号的油墨,建议向油墨供应商咨询。
问题三:油墨干燥及张力在印刷过程中,油墨干燥和张力的原因也可能造成掉墨。
具体分为:印刷墨层太厚致使干燥不彻底;UV灯能量不足灯管老化,灯管反光罩老化,导致UV灯干燥固化不充分,墨层不干燥;油墨过度干燥,导致材料变形,形成墨层脱落。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
RFID电标签导电油墨银浆与电子标签漫谈
一、RFID电子标签导电油墨
UNINWELL国际作为世界高端光电胶粘剂的领导品牌,公司以“您身边
的高端光电粘结防护专家”为服务宗旨。
公司开发的导电银胶、导电银浆、
红胶、底部填充胶、TUFFY胶、LCM密封胶、UV胶、各向异性导电胶、太阳能电池导电浆料等九大系列光电胶粘剂具有最高的产品性价比,公司在
全球拥有近百家世界五百强客户。
最近,UNINWELL国际与上海常祥实业强强联合,共同开发中国高端光电胶粘剂市场。
导电油墨又叫导电胶、导电银浆,公司的专门开发的BQ-6887系列和
BQ-6996-5、BQ-6997、BQ-6998系列导电胶专门用于RFID电子标签,射频识别领域。
其中6996系列为加热加压固化型;6997系列为加热中温固化型;6998系列为UV紫外线光固化型。
UNINWELL国际开发的系列导电油墨是全球首创的专门针对射频识别、
电子标签用的导电油墨,该产品具有良好的导电性、粘接性、柔韧性好,
性能稳定,不易氧化等优点;电子标签、射频识别专用。
二、RFID电子标签漫谈
一)RFID电子标签的发展历史
早在第二次世界大战期间,军方为了把敌人和自己人的飞机区分开来,
就曾用到了这种RFID技术;从20世纪70年代开始,美国联邦政府就开
始在核材料上贴上这种标签,以便跟踪它们的下落;20世纪80年代,一
些商业公司的仓库也开始用它来确定集装箱的位置;随着时间的推移和
RFID成本的降低,到1997年前后RFID技术才真正开始摆脱传统的角色而被更多的行业广泛采用。
专注下一代成长,为了孩子。
随着RFID市场的成长,电子标签的使用量也呈倍数的成长,但真正阻碍RFID产业发展的因素却是电子标签的价格成本仍高居不下,而印刷式的电子标签则挟先天上成本优势深受市场所冀望。
印刷式电子技术被广泛应用在软性电子、有机显示器、EMI防治、纸电池及RFID等领域,其中又以RFID被动式的电子标签印刷所面临的技术难题最多。
一、导电银胶油墨特性
电子标签用导电银胶的供应商以美、欧厂商为主,特别是UNINWELL 国际,通过收购Breakover-quick后,成为全球导电胶产品线最齐全的企业集团。
其油墨特性主要为银粉成份,而银粉成份的多寡决定其导电阻抗的特性。
另外银粉颗粒直径的大小,亦是决定其印刷阻抗均一性的关键,目前市面上几种导电银胶油墨的干燥烘烤温度及时间比一般印刷油墨高且长,UNINWELL国际新开发的导电银胶则可以采取紫外线UV光固化的方式,可以极大提高生产效率。
UNINWELL国际作为世界高端光电胶粘剂的领导品牌,公司以“您身边的高端光电粘结防护专家”为服务宗旨。
公司开发的导电银胶、导电银浆、红胶、底部填充胶、TUFFY胶、LCM密封胶、UV胶、太阳能电池密封胶、太阳能电池导电浆料等九大系列光电胶粘剂具有最高的产品性价比,公司在全球拥有近百家世界五百强客户。
最近,UNINWELL国际与上海常祥实业强强联合,共同开发中国高端光电胶粘剂市场。
公司的专门开发的BQ-6887系列和BQ-6996-5,是全球首款专门针对射频识别、电子标签用的导电胶,该
产品具有良好的导电性、粘接性、柔韧
性好,性能稳定,不易氧化等优点;电
子标签、射频识别专用。
二、不良率及其对策
一)底材
在电子标签印刷制程中,最易被
忽略的部份就是电子标签的底材
(substrate)一般来说被动式电子标签
的底材种类不外乎PVC、PET,涂佈白
纸、瓦愣纸等,但若要用在UHF频段
时,则底材材质的介电係数会大幅影
响电子标签的RF阻抗,故在设计电子
标签天线时须考量此因素在内。
又瓦
愣纸当底材印刷电子标签时,由于瓦
愣纸的毛细孔相当大,且呈不规则分
布。
当导电油墨印刷上去时,油墨会渗
入毛细孔,导致电子标签天线阻抗分
佈不均,此种现象在频率愈高时问题
愈严重。
二)不良率引起的原因
在此所谓的良率除了成品之电子
标签是否能被读写器所读到外,另外
使用者更加关心应用良率,就是所谓
稳定的读取距离,而影响此良率的关
键原因就是成品的RF阻抗。
另外
印刷天线之附着力、晶片封装及油墨
特性等,则是决定此类产品寿命的重
要因素。
1.导电阻抗
印刷的电子标签天线,其RF阻抗
的特性将会因印刷时油墨的固形份是
否均匀的分佈在油墨中、印刷后的膜
厚及印刷底材的介电係数等因素所决
定[7],而在印刷界的人都知道印刷出
来的第一个印件到最后印出来的印
件,颜色的色差或膜厚都会有一定幅
度的变动。
若再加上底材的品质因素
产生介电係数的变动,则二者变动所
产生的相加或相抵的结果,就会造成
电子标签印刷天线阻抗超出规格而产
生不良品。
在HF印刷被动式天线影响
较为轻微,但若是在UHF印刷被动式
天线遇上此种情形,则产生不良品的
机率将大增。
即使前二者制程变数变
动程度的相加或相抵结果,未使电子
标签天线印刷阻抗超出规格,但仍会
使印刷出的UHF电子标签产生不同
读取距离的结果。
2.附着力
当底材使用光滑紧緻材质时,油
墨干燥后有可能产生容易剥离的现
象,尤其当在半成品或成品捲曲的时
候,干燥后之膜厚因弯曲应力而产生
剥离或碎裂,但此种情形可借由油墨
中树脂的调整来改善而提升油墨之附
着力。
3.植晶封装
植晶制程的良率主要决定于封装
导电胶之RF特性及印件的定位精度,
一般来讲凸版印刷的精度是最差的,
若日后能在制程规划与初期设备建置
调整时就考量,将有效提升植晶制程
的良率。
4.生命周期
印刷式的电子标签生命周期是比
蚀刻、冲压或蒸镀的方式所制成的电
子标签来的短,原因是烘烤干燥后的
银胶与空气中的水分子或硫分子接触
后,极易产生氧化或硫化现象,而有变
色或变黑现象。
若此种印刷式的电子
标签被使用贴在会经海运运送的货品
上时,则所面临的被氧化或塩化现象
将更严重。
天线被氧化、盐化或硫化后
电子标签的RF性能将会随其变化层
的深浅而有所影响,但所幸的是变化
层厚度要到一定深度时,才会使RF阻
抗有明显的变化。
电子标签导电油墨特性和不良率对策技术
34
中国包装工业
2008.12。