스크린 인쇄법에 의한 RFID tag antenna 형성 및 특성 연구

Abstract

RFID tag antenna를 스크린 인쇄로 형성하기 위하여 전도성 paste를 제조하였으며 그에 따른 특성을 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. Ag paste의 분산성을 검토한 결과 Ag powder의 함량이 증가함에 따라 페이스트 상에 존재하는 입자의 수가 크고 이는 Ag의 함량이 증가함과 동시에 resin의 함량이 감소하면서 Ag 입자를 감싸는 resin이 부족하여 생긴 결과이다. 분산성이 15㎛ 이상인 paste(8),(9)는 분산성이 좋지 못하여 스크린 메쉬에서의 토출성 또한 좋지 못했다. 2. Ag paste의 점도를 측정한 결과 Ag powder의 함량이 증가함에 따라 초기 점도가 상승하였으며 이에 상응하는 결과로서 paste의 초기점도가 279300cps인 paste(7)부터 도막의 레벨링이 불량하였다. 3. 스크린 인쇄 후 RFID tag antenna 패턴의 접착성을 검토한 결과 Urethane resin의 고형분이 7%이하일 때, paste(6)~(9)까지의 패턴도막은 PET필름에 대한 도막의 접착력이 감소함을 알 수 있었다. 4. RFID tag antenna 패턴의 전도성을 검토한 결과 Ag powder의 70~74%일 때, paste(1)~(3)에서는 10^(-4)Ω.cm 영역을 나타내었고 76%부터 paste(4)~(9)까지 10^(-5)Ω.cm 영역을 나타내었다. paste(8) 부터는 저항이 증가하는 경향을 보이는데 이것은 Ag paste에서 Ag powder의 함량이 과다하여 레벨링이 불량하였고 전도성 도막 내에서 최적배열을 이루지 못한 것을 원인으로 판단하였다. 5. RFID tag antenna의 인식거리와 인식각도를 측정한 결과 전도성이 10^(-5)Ω.cm 일 때 paste(4)~(9)는 900MHz 안테나의 최대 인식거리인 10m를 나타내었으며 인식각도는 최대인식각도인 75도까지 인식이 가능하였는데 이로서 안테나의 인식거리와 각도가 전도성에 의해 좌우됨을 알 수 있었다. 위의 5가지 결론으로부터 paste(5)가 분산성, 인쇄성, 접착성, 전도성, 인식거리 및 각도에서 가장 우수함을 알 수 있었다.

Radio frequency identification(RFID) is a rapidly developing technology which uses RF signals for automatic identification of objects. An RFID tag is combined with an antenna in compact package; the packaging is structured to allow the RFID tag to be attached to an object to be tracked. Conventional manufacture process is etch the pure metal such as copper, aluminum but etching process is very complicated and there are problem to treat the waste. furthermore copper and aluminum have the character that easily oxidize. RFID antenna tag Compared to pure metals, conductive inks cause small degradation to the antenna gain. However, these variations and their effect on practical read ranges of the tag antennas are relatively small. Printing is an additive process, which means that the pattern is selectively grown to the areas wanted. There are different printing techniques which can be used to print antennas with conductive ink. Screen printing is commonly used in electronic manufacturing. Thus, we fabricated the Ag paste and measured the viscosity, printability, adhesive strength, conductivity and reading range.