偶看新闻安娜金:RFID电子标签天线设计 蚀刻天线的制作流程
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/29 01:18:26
天线是一种以谐振技术配合电磁波形式，把射频信号辐射出去或接收进来的装置。天线按工作频段可分为长波、短波、超短波以及微波天线等；按方向性可分为全向天线、定向天线等；按外形可分为线状天线、面状天线等。在RFID系统中，天线分为标签用天线和读写器用天线两种情况，目前的RFID系统主要集中在LF、HF、UHF频段和SHF频段。天线的原理和设计在LF、HF和UHF频段有着根本上的不同，天线的结构也有非常大的变化。实质上，由于在LF和HF频段波长在数百米之遥，发射电磁波非常困难，近场区主要是通电螺线管式天线的磁场特性，基本上没有或只有极少分量电磁波的传播，天线的电磁波特性主要集中在UHF和微波频段。以工作频段区分的电子标签主要特性与使用见参数表，
频段划分低频长波段（LF）KHz高频短波（HF）MHz超高频分米波（UHF）MHz特高频微波（SHF）GHz典型频率12513.56430/9002.45以上天线原理磁场耦合电磁场耦合电磁波发射方向特性接近全方位接近全方位定向<=50度定向<=30度天线制作绕线式天线绕线/蚀刻蚀刻/冲压蚀刻/印刷天线材料自粘漆包线自粘线/铝铝/铜铝/导电油墨封装方式cob模块cob/直焊直焊/倒装倒装键合封装材料纸质/PVC纸质/胶片胶片胶片使用距离0.1-1.0M0.1-1.0M1-10M>=3.0M以上
标签天线设计：使用天线的目的，是通过天线传输最大的能量进出标签芯片，这将需要设计精细的天线以提高性能，还要兼顾相连标签阻抗的匹配，通常输入阴抗是50欧姆。为了增加传输距离和缩小天线尺寸，UHF天线的研究是重点。标签天线特性会受到所识特体的形状、材质以及物理特性的影响，这都将直接影响天线的性能。在进行标签天线设计的过程中，必须全面考虑以上因素。同时，要提高标签灵敏度，就要设法提高标签的增益，增益高的天线又表现在尺寸较大。因此，要适应小尺寸及低成本等要求，就非常必要研制各种加感UHF天线。
读写器天线设计：对于近距离（=10cm）系统的应用，如门禁系统等，天线一般和读定器集成在一起；对于远距离HF（10cm-1m）或者UHF频段（=3cm）的电子标签系统，天线和读写器必须采用分体式结构，并通过50欧姆阻抗匹配的同轴电缆连接到一起，如图4所示就是上海哲林代理易腾迈生产的分体式UHF标签读写机具。实际使用中，因机具的安装和使用环境等变化多样，要求读写器天线设计采用低剖面、小型代以及宽频段覆盖。同时还涉及到天线小型化带来的低效率、低增益（可采用天线阵列组合来提高增益）问题，这同样是国内外研究的课题。
蚀刻天线的制作流程
挠性聚酯覆铜(铝)板基材――贴感光干膜／印感光油墨――连续自动曝光――显像――蚀刻――退膜--水洗--干燥—质检—包装
制作流程说明
①挠性聚酯覆铜(铝)板基材：采用软板专用的合成树脂胶（环氧胶、丙烯酸胶）将铜箔(铝箔)与聚酯膜压合在一起，经高温后固化后而成，其电性能、耐高温性、耐腐蚀性较强。
②贴感光感膜／印感光油墨：通过滚压的方式将一层感光膜贴敷在基材的金属面；或在基材的金属面印上一层感光湿膜，经干燥后使用。
③曝光：通过自动连续曝光机，自动对位曝光将菲林上的电路图性转移到感光膜上。
④显像：将未曝光的地方冲洗掉，显现出被感光膜覆盖的线路图。
⑤蚀刻：将裸露的金属用酸性药液将其蚀刻掉。
⑥退膜：最后将保护线路的感光膜去掉，露出金属线路。
蚀刻天线的特点
1、蚀刻天线其线路的精度高，其线宽能控制在±0.03mm，而印刷的线宽只能控制在±0.1mm这样蚀刻天线因为其精度高，特性能够与读写机的询问信号更好地匹配，同时在天线的阻抗、应用到物品上的射频性能等都很好。
2、蚀刻天线的线路最细能做到0.075mm而印刷天线只能做到0.15mm这样用蚀刻天线能在有限的空间里制作出更小的天线，也就是高精密天线。
3、蚀刻天线的柔性好、能任意的弯曲（弯折可达上万次）、耐高低温、耐潮湿、耐腐蚀性强、电性能稳定，可以满足多种条件下的需求。
4、使用时间长。一般印刷的RFID标签耐用年限为二至三年。但蚀刻的RFID标签耐用年限可达十年以上。
5、缺点：成本太高，满足不了高精度的产品要求