RFID标签天线的分类及制作工艺

RFID技术的应用离不开RFID天线，目前，RFID标签天线由于导线材质、材料结构与制造工艺的不同，大致可分为:蚀刻天线、印刷天线、绕线天线、加成天线、陶瓷天线、易碎蚀刻防转移天线等；为适应不同应用场景对RFID性能参数的不同要求，出现了线圈绕制法、蚀刻法和印刷法三种主要的RFID天线制作工艺。

蚀刻天线（含铜蚀刻天线与铝蚀刻天线）当前RFID天线的主流工艺，市场占有率最高、工艺最成熟，可分为传统蚀刻法与精密蚀刻法，传统蚀刻法主要采用柔版印刷抗蚀刻油墨图型后蚀刻，而精密蚀刻法主要采用先曝光显影后蚀刻。两者最大的区别是，精密蚀刻法的天线线路平滑、线距线宽的公差小，成本偏高。从材质上可分为：PET天线、PI（聚酰亚胺）天线、PCB天线等，其中PI天线主要用于耐高温、耐化学等特殊的环境，而PCB天线主要是抗金属电子标签。

印刷天线（含3D打印天线）直接将天线电路用特殊的导电油墨或银浆，印刷或打印在基材上面，较为成熟是凹印或丝印。 最大的特点是不需要蚀刻，无明显污染，同时工艺流程短、交期快、制造成本低。不过，由于导电油墨或银浆的电阻大，而且导电材料的性能差异较大，且随着时间的推移，会出现性能衰减下降，尤其在超高频天线上面一致性与耐用性存在一些问题，这也是目前印刷天线还未能成为主流天线的主要原因。

绕线天线（铜绕天线）利用线圈绕式法，在绕式工具上绕线圈并进行固定，按照不同的频率要求，绕制一定的匝数，主要用于低频和高频电子标签，最大的优点是在天线面积或体积较小的情况下，仍然表现不错的性能；缺点是生产效率低、成本高、产品厚度高不耐弯折。

加成天线主要先用一种特殊的催化油墨，将天线图形印刷在基材上面，如PET、PI、玻璃、陶瓷等介质上面，然后通过电镀的方法将铜沉在基材介质，形成天线电路。 这种工艺与传统印刷银浆工艺相比，有了一层更加稳定的导电铜层，在性能一致性上面有较大的提升；与蚀刻工艺相比，比较环保，成本更低，不过，天线的精度仍然限制于印刷的精度，而且天线性能稳定性如何仍未得到大批量生产验证。

陶瓷天线选用陶瓷基板（氧化铝）为基材和银浆为导线体，将天线图形印刷在基板上面，然后高温烧结后，形成天线电路。这种天线工艺最大优点性能稳定，对环境的适应性强；不足之处是成本高、不易安装。

易碎蚀刻防转移天线在铝薄层和PET基材层之间加了一层特殊易碎材料层，该天线特性为实现电子标签的唯一性，即“一撕即毁”，以达到毁坏标签的效果，使标签无法被重复回收使用。易碎蚀刻防转移天线在天线生产工艺上面与普通铝蚀刻天线是一样，两者的区别主要是材料结构上面的不同。

RFID天线设计要求

1、天线体积尽量小型化；

2、天线提供尽量大的信号给芯片；

3、天线覆盖的方向性尽量大；

4、天线的极化能与读写器的询问信号相匹配；

5、天线价格尽量低廉。

RFID天线制作的三大主要工艺

目前RFID天线制作工艺主要有蚀刻法、印刷法、线圈绕制法三种。

1、蚀刻法工艺流程：电路基板（PET+铝箔）复合→熟化→电路印刷及UV固化→蚀刻→去墨清洗→电路导通加工→卷材分切→电路特性检测→检验包装。

蚀刻天线常用铜天线和铝天线,其生产工艺与挠性印制电路板的蚀刻工艺接近，蚀刻技术生产的天线可以运用于大量制造13.56M、UHF的电子标签中，它具有线路精细、电阻率低、耐候性好、信号稳定等优点，不过缺点也很明显，如制作程序繁琐、产能低下等。

2、印刷法工艺流程：PET薄膜→电路印刷及UV固化→卷材分切→电路特性检测→检验包装。

印刷天线是直接用导电油墨（碳浆、铜浆、银浆等）在绝缘基板（或薄膜）上印刷导电线路，形成天线的电路。主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法，其特点是生产速度快，但由于导电油墨形成的电路的电阻较大，它的应用范围受到一定的局限。由于印刷天线技术的进步，使得RFID标签的成本有效降低，推动了RFID的应用普及。

3、线圈绕制法

用线圈绕制法制作RFID标签天线时，要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定，要求天线线圈的匝数较多，线圈既可以是圆形环的，也可以是矩形环的。这种方法一般用于低频的RFID标签，用这种方式制作天线的缺点是成本高、生产速度慢、效率低，加工后产品的一致性不够好等。

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