RFIDタグ製造における印刷技術の応用
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RFIDタグ（無線周波数
Identification）は、スマートカードの一種である無線周波数識別タグです。 RFIDは、無線周波数を使用した非接触双方向通信を識別する方法です。 第二次世界大戦に登場し、1970年代に使用され始め、1990年代に大規模に使用され始めました。 最も単純なアクセスカード、バス乗車カード、キャンパスカードなど、私たちの生活のすべての分野で技術が広く使用されてきました。 小売業界におけるRFID技術、広く認識されているモデル - 「未来の店」モード（図1参照）。
将来の店舗では、すべての品目にRFIDタグが付いています。 顧客は、店内のRFID技術への2つの露出、いわゆるスマート・シェルフとスマート・チェックアウト・カウンターを持っています。 棚にRFIDタグスキャナが装備されたスマートシェルフは、自動的に商品をラックから出して間違った位置に配置し、タイムリーな補充とローディングの問題を解決します。 店はもはや従来のチェックアウトカウンターを持っていませんが、スマートキャッシャーに置き換えられました。 スマート・チェックアウトは、RFIDタグ・スキャナの出口に取り付けられたスクリーンによって達成することができる。 顧客のトロリーが画面を通過すると、車両内のすべての購入が瞬時にスキャンされ、スマートキャッシャーは自動的にすべての商品の総費用を顧客のクレジットカードから転送します。 これにより、顧客は簡単にチェックアウトすることができ、伝統的なチェックアウトカウンターで長時間待つ必要がなくなりました。
1. RFIDタグのコスト障壁
上記のアプリケーションモードから、RFIDタグがより便利で効率的な消費者生活をもたらすことがわかります。 しかし、各製品がRFIDタグでラベル付けされるまでにはまだまだ道のりがあります。 ここでのボトルネックの1つは、RFIDタグのコストが比較的高いことです。 今のところ、各ラベルのコストは$ 1を下回り、20〜70セントに達しています。 これは高価な製品には関係ありませんが、歯ブラシや鉛筆などの多くの低価格品のコスト障壁と考えられています。 したがって、RFIDタグを十分に普及させるためには、タグの性能を確保することを前提として、タグの製造コストを低減する必要がある。
2.ラベリングコストの印刷技術の利点
RFIDタグは、パッシブRFIDタグ、半アクティブRFIDタグ、およびアクティブRFIDタグの3つの主要カテゴリに分類することができる。 リテールパッケージングのRFIDタグは一般にパッシブRFIDであり、リーダから電磁信号を受信し、電流を誘導し、タグ付けおよび読み取りのために電磁信号をリーダに送る必要があるため、パッシブRFIDタグである。 デバイス間の情報転送。 このようなラベルの構造は、一般に、基板、チップ、および内部アンテナ（コイル）である。 現在、コイルの製造方法としては、銅線巻き取り法、化学エッチング法、電気めっき法、ダイレクトプリント法などがある。 4つの方法の中でも、ダイレクトプリント法はアンテナの高速印刷と低コストの消耗品の利点を有し、RFIDタグのコストを大幅に削減することができるので注目に値する。
導電性インクの駆動力
導電性インクは、ダイレクトプリンティング・アンテナの技術における重要な推進力です。 導電性インクの開発がなければ、RFIDタグの製造に印刷技術を適用することはできない。 導電性インクは、多数の導電性粒子、樹脂、または導電性ポリマーのようなより特定の原料からなる。 導電性インクを基板上で乾燥させた後、導電性粒子間の距離が小さくなり、自由電子が電場の方向に移動して導電性の良い電流が形成され、アンテナ。 インク品質は、導電性を改善し、インク消費を低減するために非常に重要である。 良好な導電性インク配合物は、良好な印刷適性を必要とし、強い接着力、低い抵抗率、低い硬化温度、および印刷後の安定した導電性を有する。
4.ダイレクトプリントアンテナ技術の研究
現在、アンテナを直接印刷する方法はまだ研究段階にある。 RFIDタグにアンテナ印刷を行う場合、異なる動作周波数を有するRFIDタグのアンテナコイルは、異なる巻き数、コイルの厚さ及び各巻きの間の距離に対応する（例えば、HFバンド使用13.56）
MHzのチップは、通常、6のコイル数と約20μmの厚さを必要とする。 UHF帯は868MHzと950を使用
MHzのチップは、約4μmのコイル部分の厚さを有する。 したがって、印刷されるインク層の厚さ、各ラインの幅、および乾燥後のパターンの輪郭は厳密な許容範囲を有する（例えば、2つのオーバーラップオーバープリントの誤差は0.1mm以内でなければならない）。
シルクスクリーン印刷を使用してダイレクトプリントアンテナを研究する場合、以下の有益な経験が得られる。メッシュには六角穴形状が使用され、これは導電性インクの完全な移送に有益である。 導電性インクは、溶媒型インクの中から選択される方がよく、 優れたインク乾燥が得られる。 条件（オーブンの風速を下げる、加熱温度は140℃、加熱時間は30秒〜120秒など）は、印刷コイルの輪郭の正確な成形を容易にします。 現在、スイスのロータリースクリーン印刷装置会社が、スマートラベル印刷用の特別な生産ラインを作り出しています。
RFIDタグの直接印刷のためのグラビア印刷法の研究では、ドイツのシュツットガルトメディア大学は以下の有益な結論を得た：最良の製版方法はダイヤモンドを用いた電子彫刻方法であり、解像度は5080dpiで選択される。 このとき、エッジのギザギザはほとんどなく、必要な単位を正確に送信することができます。 フロントエンド製版に必要な画像ファイルフォーマットはビットマップフォーマットを使用しているので、グラフィック情報が失われにくい。 ドットの構造は、従来のものとは異なる特殊なものが必要となる。 図2に示すように、セルのオープンセル。従来のセルを使用すると、セル間の壁が導電性インクを分離し、連続した経路を形成しません。 オープンセルは壁を解決するだけでなく、インクを壁に分割する問題を解決する。
印刷技術はRFIDタグの製造に関与しており、これは非常に有用な試みとなるであろう。 印刷プロセスパラメータに関する研究の継続的な深化に伴い、導電性インク配合物の継続的な改良は、印刷技術がRFIDタグの製造において重要な役割を果たすことを確実にする。