一 引言 智能標(biāo)簽的印刷與傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷有著很大的區(qū)別，目前，我國傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷技術(shù)已具有很高的水平，商標(biāo)印刷業(yè)中不乏有經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)，也生產(chǎn)出許多設(shè)計(jì)精美和高品質(zhì)的產(chǎn)品，但對(duì)于智能標(biāo)簽，有人認(rèn)為它并無特殊之處，只要用普通標(biāo)簽給它外覆一件美麗的外衣，這對(duì)于高品質(zhì)標(biāo)簽的印刷企業(yè)來說并不困難，但這樣單純地添加美麗外衣的智能標(biāo)簽，其高附加值卻是令人擔(dān)憂的，否則會(huì)造成首先，從智能標(biāo)簽的定義上來看，智能，是由芯片、天線等組成的射頻電路；而標(biāo)簽是由標(biāo)簽印刷工藝使射頻電路具有商業(yè)化的外衣。從印刷的角度來看，智能標(biāo)簽的出現(xiàn)會(huì)給傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷帶來更高的含金量。智能標(biāo)簽的芯片層可以用紙、PE、PET甚至紡織品等材料封裝并進(jìn)行印刷，制成不干膠貼紙、紙卡、吊標(biāo)或其他類型的標(biāo)簽。芯片是智能標(biāo)簽的關(guān)鍵，由其特殊的結(jié)構(gòu)決定，不能承受印刷機(jī)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(fù)合、模切的工藝。 二 印刷工藝 （1）印刷方法。印刷主要是以絲網(wǎng)印刷為首選，因?yàn)榻z網(wǎng)印刷在集成電路板、薄膜開關(guān)等方面的印刷質(zhì)量是其他印刷方法所無法比試的。在智能標(biāo)簽印刷中，要使用導(dǎo)電油墨，而印刷導(dǎo)電油墨較好的絲網(wǎng)是鎳箔穿孔網(wǎng)。它是一種高技術(shù)絲網(wǎng)，它不是由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網(wǎng)，而是由鎳箔鉆孔而成箔網(wǎng)，網(wǎng)孔呈六角形，也可用電解成形法制成圓孔形。整個(gè)網(wǎng)面平整勻薄，能極大地提高印跡的穩(wěn)定性和精密性，用于印刷導(dǎo)電油墨、晶片及集成電路等高技術(shù)產(chǎn)品效果較好，能分辨0.1mm 的電路線間隔、定位精度可達(dá)0.01mm。還可以選擇61-100T/厘米絲網(wǎng)制溶劑印版印刷，印刷導(dǎo)電油墨后使用60度溫度烘干。 （2）導(dǎo)電油墨的應(yīng)用。導(dǎo)電油墨是一種特種油墨，它可在UV 油墨、柔版水性油墨或特殊膠印油墨中加入可導(dǎo)電的載體，使油墨具有導(dǎo)電性。導(dǎo)電油墨主要是由導(dǎo)電填料（包括金屬粉末、金屬氧化物、非金屬和其他復(fù)合粉末）、連接劑（主要有合成樹脂、光敏樹脂、低熔點(diǎn)有機(jī)玻璃等） 、添加劑（主要有分散劑、調(diào)節(jié)劑、增稠劑、增塑劑、潤滑劑、抑制劑等）、溶劑（主要有芳烴、醇、酮、酯、醇醚等）等組成。該油墨是一種功能性油墨，在印刷中主要有碳漿、銀漿等導(dǎo)電油墨。碳漿油墨是一液型熱固型油墨，成膜固化后具有保護(hù)銅箔和傳導(dǎo)電流的作用，具有良好的導(dǎo)電性和較低的阻抗力；它不易氧化，性能穩(wěn)定，耐酸、堿和化學(xué)溶劑的侵蝕；具有耐磨性強(qiáng)、抗磨損、抗熱沖擊性好等特點(diǎn)。銀漿油墨是由超細(xì)銀粉和熱塑性樹脂為主體組成的一液型油墨，在PET、PT、PVC片材上均可使用，有極強(qiáng)的附著力和遮蓋力，可低溫固化，具有可控導(dǎo)電性和很低的電阻值。另外，可將具有導(dǎo)電性的納米級(jí)碳墨加入油墨制成導(dǎo)電油墨，也可將導(dǎo)電油墨中金屬粉（如銀粉）制成納米級(jí)銀粉來制造導(dǎo)電油墨，這種導(dǎo)電油墨不僅印刷的膜層薄且均勻光滑，性能優(yōu)良，而且還可大量節(jié)省材料。 在智能標(biāo)簽印刷中，導(dǎo)電油墨主要用于印制RFID天線，替代傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)，首先，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線，工藝復(fù)雜，成品制作時(shí)間長，而應(yīng)用導(dǎo)電油墨印刷天線是利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法。如今，導(dǎo)電油墨已開始取代各頻率段的蝕刻天線，如超高頻段（860～950MHz）和微波頻段（2450MHz），用導(dǎo)電油墨印刷的天線可以與傳統(tǒng)蝕刻的銅天線相比擬，此外，導(dǎo)電油墨還用于印制智能標(biāo)簽中的傳感器及線路印刷。其次，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費(fèi)金屬材料，成本較高，而導(dǎo)電油墨的原材料成本要低于傳統(tǒng)的金屬天線，這對(duì)于降低智能標(biāo)簽的制作成本有很大的意義。 （3）獨(dú)特的工藝要求。智能標(biāo)簽印刷對(duì)制作工藝有其獨(dú)特的要求，主要應(yīng)注意高成品率、厚紙印刷和復(fù)合加工。 在高成品率上，由于智能標(biāo)簽本身的價(jià)值要高于普通印刷標(biāo)簽許多倍，所以給企業(yè)帶來高利潤的同時(shí)，印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產(chǎn)品都要求多色UV 墨印刷、上光、上膠，印量大的標(biāo)簽大多數(shù)還采用卷到卷印刷或無接口印刷等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的篩選難度。 對(duì)于厚紙印刷，在卡紙加工中，必須注意設(shè)備對(duì)350克厚的卡紙要有良好的印刷適性，卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩(wěn)定，保證印刷累計(jì)套印誤差降到最小，因此如果每個(gè)畫面都套印很準(zhǔn)，但是畫面之間的間距產(chǎn)生誤差較大，也會(huì)給智能標(biāo)簽印刷后的復(fù)合和模切工序造成麻煩。 至于復(fù)合加工，它是智能標(biāo)簽加工中的關(guān)鍵工序，在復(fù)合加工中不僅要求每個(gè)標(biāo)簽之間的尺寸不會(huì)因?yàn)閺埩ψ兓淖?，而且?duì)于薄膜類材料，還要考慮拉伸變形造成標(biāo)簽間距增加，并做適當(dāng)調(diào)整。 三 電子標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn) （1）靈敏度高（既Q值高） （2）解碼率高（標(biāo)準(zhǔn)的解碼率為1%） （3）解碼以后的復(fù)活率少（10分鐘內(nèi)復(fù)活率應(yīng)該是0） （4）不干膠粘性好 （5）軟標(biāo)簽整體軟性要好。雖然標(biāo)準(zhǔn)是死的，但要生產(chǎn)出符合條件的標(biāo)簽，就要做到高技術(shù)、精工藝。生產(chǎn)電子防盜軟標(biāo)簽的技術(shù)不是單一技術(shù)與工藝，它的技術(shù)與工藝是多方面的組合。里面包括電子/電路方面、機(jī)械控制方面、化學(xué)/化工方面、印刷等方面。 四 電子標(biāo)簽技術(shù)參數(shù) 標(biāo)簽參數(shù) 規(guī)　　格　 38mmX42mm . 30mmX37mm . 50mmX50mm等。 厚　　度　 10絲 頻　　率　 8.2M 上下偏移0.1 Q　　值　 153 不解碼率　 1/10000 復(fù) 活 率　 1/1000 五 射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備基本原理 射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備是射頻識(shí)別系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分（標(biāo)簽與讀寫器）之一。射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)也有一些其他較為流行的別稱，如：閱讀器（Reader），查詢器（Interrogator），通信器（Communicator），掃描器（Scanner），讀寫器（Reader and Writer），編程器（Programmer），讀出裝置（Reading Device），便攜式讀出器（Portable Readout Device），AEI設(shè)備（ Automatic Equipment Identification Device）等。 通常情況下，射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備應(yīng)根據(jù)射頻標(biāo)簽的讀寫要求以及應(yīng)用需求情況來設(shè)計(jì)。隨著射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備也形成了一些典型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模式，本章的重點(diǎn)也在于介紹這種讀寫器的實(shí)現(xiàn)原理。 讀寫器即對(duì)應(yīng)于射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備，讀寫設(shè)備與射頻標(biāo)簽之間必然通過空間信道實(shí)現(xiàn)讀寫器向射頻標(biāo)簽發(fā)送命令，射頻標(biāo)簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應(yīng)，由此實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別。此外，在射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)中，一般情況下，通過讀寫器實(shí)現(xiàn)的對(duì)射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)的無接觸收集或由讀寫器向射頻標(biāo)簽中寫入的標(biāo)簽信息均要回送的應(yīng)用系統(tǒng)中或來自應(yīng)用系統(tǒng)，這就形成了射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)程序之間的接口API（Application Program Interface）。一般情況下，要求讀寫器能夠接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的命令，并且根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的命令或約定的協(xié)議作出相應(yīng)的響應(yīng)（回送收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)等）。 六 智能標(biāo)簽中的射頻天線 射頻天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。方向性天線具有更少的輻射模式和返回?fù)p耗的干擾。門禁系統(tǒng)可以使用短作用距離的無源標(biāo)簽。在RF裝置中，工作頻率增加到微波區(qū)域的時(shí)候，天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴(yán)峻。天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)的設(shè)計(jì)天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配?？紤]的頻帶是435MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中使用。 1、天線必須： （1）足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上； （2）有全向或半球覆蓋的方向性； （3）提供最大可能的信號(hào)給標(biāo)簽的芯片； （4）無論物品什么方向，天線的極化都能與讀卡機(jī)的詢問信號(hào)相匹配； （5）具有魯棒性； （6）非常便宜。 （7）在選擇天線的時(shí)候的主要考慮是： a、天線的類型； b、天線的阻抗： c、在應(yīng)用到物品上的RF的性能； d、在有其他的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時(shí)的RF性能。 2、可能的選擇 這里有兩種使用方式：1）貼標(biāo)簽的物品被放在倉庫中，有一個(gè)便攜裝置，可能是手持式，詢問所有的物品，并且需要它們給予信息反饋信息；2）在倉庫的門口安裝讀卡設(shè)配，詢問并記錄進(jìn)出物品。還有一個(gè)主要的選擇是有源標(biāo)簽還是無源標(biāo)簽。 3、可選的天線 在435 MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz頻率是用的RFID系統(tǒng)中，可選的天線有幾種，見下表，它們重點(diǎn)考慮了天線的尺寸。這樣的小天線的增益是有限的，增益的大小取決于輻射模式的類型，全向的天線具有峰值增益0到2dBi；方向性的天線的增益可以達(dá)到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個(gè)種類的天線是線極化的，但是微帶面天線可以使圓極化的，對(duì)數(shù)螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標(biāo)簽的方向性是不可控的，所以讀卡機(jī)必須是圓極化的。一個(gè)圓極化的標(biāo)簽天線可以產(chǎn)生3dB 以強(qiáng)的信號(hào)。 4、阻抗問題 為了最大功率傳輸，天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。設(shè)計(jì)天線與50 或70歐姆的阻抗匹配，但是可能設(shè)計(jì)天線具有其他的特性阻抗。例如，一個(gè)縫隙天線可以設(shè)計(jì)具有幾百歐姆的阻抗。一個(gè)折疊偶極子的阻抗可以是一做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點(diǎn)能夠提供一個(gè)很寬范圍的阻抗（通常是40 到100歐姆）。選擇天線的類型，以至于它的阻抗能夠和標(biāo)簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關(guān)鍵的。另一個(gè)問題是其他的與天線接近的物體可以降低天線的返回?fù)p耗。對(duì)于全向天線，例如雙偶極子天線，這個(gè)影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽番茄醬的間距做了一些實(shí)際測量，顯示了一些變化，其他的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數(shù)，而不是金屬，改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回?fù)p耗頻率16%。當(dāng)物體與天線的距離小于62.5mm的時(shí)候，返回?fù)p耗將導(dǎo)致一個(gè)3.0 dB的插入損耗，而天線的自由空間插入損耗才0.2dB?？梢栽O(shè)計(jì)天線使它與接近物體的情況相匹配，但是天線的行為對(duì)于不同的物體和不同的物體距離而不同。對(duì)于全向天線是不可行的，所以設(shè)計(jì)方向性強(qiáng)的天線，它們不受這個(gè)問題的影響。 5、輻射模式 在一個(gè)無反射的環(huán)境中測試了天線的模式，包括了各種需要貼標(biāo)簽的物體，在使用全向天線的時(shí)候性能嚴(yán)重下降。圓柱金屬聽引起的性能下降是最嚴(yán)重的，在它與天線距離50mm的時(shí)候，反回的信號(hào)下降大于20dB。天線與物體的中心距離分開到100—150mm的時(shí)候，反回信號(hào)下降約10 到12dB。在與天線距離100mm的時(shí)候，測量了幾瓶水（塑料和玻璃），反回信號(hào)降低大于10dB。 在蠟紙盒的液體，甚至蘋果上做試驗(yàn)得到了類似的結(jié)果。 6、距離 RFID天線的增益和是否使用有源的標(biāo)簽芯片將影響系統(tǒng)的使用距離。樂觀的考慮，在電磁場的輻射強(qiáng)度符合UK的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，2.45GHz 的無源情況下，全波整流，驅(qū)動(dòng)電壓不大于3伏，優(yōu)化的RFID天線阻抗環(huán)境（阻抗 200 或300歐姆），使用距離大約是1米[3]。如果使用WHO限制[4]則更適合于全球范圍的使用，但是作用距離下降了一半。這些限制了讀卡機(jī)到標(biāo)簽的電磁場功率。作用距離隨著頻率升高而下降。如果使用有源芯片作用距離可以達(dá)到5到10米。