심층 분석 : RFID 태그의 구성 요소

그리고, 만약 IoT 컴퓨터와 인터넷에 이어 정보 산업의 세 번째 물결로 간주됩니다. 실현 과정에서 많은 첨단 기술과 신기술의 협력이 필요합니다. 21 세기 XNUMX 대 주요 기술 중 하나 인 RFID는 IoT의 중요한 초석입니다. 인터넷, 통신 및 기타 기술과 결합하여 RFID는 글로벌 추적 및 정보 공유. RFID 태그 가장 비판적이고 잘 알려진 부분으로, 우리 일상 생활에 깊숙이 들어갑니다.

오늘날 RFID 태그는 우리의 비전에 다양한 형태로 나타나 우리의 삶을보다 편리하고 지능적으로 만듭니다. RFID 칩은 옷, 신발, 차량, 용기, 심지어 식물, 동물 및 인간 (이식 물) 등 거의 모든 곳에 부착 할 수 있습니다. 마이크로 칩은 곤충에도 부착되어 있습니다. 오늘은 RFID 태그를 자세히 살펴보고 공개해 보겠습니다.

RFID 태그의 구성 요소

RFID 태그는 RFID 시스템의 중요한 구성 요소 중 하나이며 주로 칩, 안테나 및 기판의 세 부분으로 구성됩니다. 이 칩에는 디코딩, 암호 해독 및 오류 검사를위한 논리 제어 장치, 메모리 및 트랜시버가 포함되어 있습니다. 안테나는 판독기로부터 RF 신호를 수신하거나 식별 정보를 전송하는 데 사용됩니다. 기판은 칩과 안테나의 캐리어이며 함께 고정합니다.

이 세 부분은 필수 불가결합니다. 이는 RFID 태그의 성능 및 애플리케이션 환경을 결정하고 영향을줍니다. 서로 다른 칩, 안테나 설계 및 서로 다른 재질의 기판을 서로 다른 기능적 특성을 가진 RFID 태그로 결합하여 다양한 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

RFID 칩 (IC)

그리고, RFID 칩IC (Integrated Circuit의 약자)라고도하는는 일반적으로 반도체 제조업체에서 설계 및 제조합니다. 결정을 내리고 데이터를 저장하기위한 메모리를 제공하는 논리 장치가있는 소형 마이크로 프로세서입니다.

집적 회로는 작동하는 데 전력이 필요합니다. 이 전력은 태그의 배터리 (활성 태그) 또는 질문자의 안테나 (수동 태그)에서 방사되는 무선 에너지에서 올 수 있습니다. 집적 회로의 일부는 전원 공급 장치를 제어하는 ​​데 사용됩니다.

집적 회로는 많은 수의 마이크로 트랜지스터를 작은 칩에 통합 할 수 있습니다. 2006 년에 칩 면적은 수 평방 밀리미터에서 350 mm ²까지 다양했으며 mm ² 당 최대 XNUMX 만 개의 트랜지스터가 있습니다.

최근 반도체 기술의 발달로 집적 회로를 더 작은 크기로 사용할 수있어 각 칩이 더 많은 회로를 캡슐화 할 수 있습니다. 집적 회로의 트랜지스터 수는 1.5 년마다 두 배로 증가합니다. 이것은 단위 면적당 용량을 증가시키고 비용을 줄이고 기능을 증가시킵니다. 태그 IC는 전력 사용량이 더 효율적이며 작동하는 데 더 적은 전력이 필요하므로 수동 태그의 판독 범위가 늘어납니다.

RFID 칩 분류

카테고리회수프로토콜일반적인 칩
LF RFID 칩125kHz ~ 134.2kHzISO7814, ISO7815TK4100,EM4200,T5577,EM4305,SIC7888
HF RFID 칩13.56MHzISO14443, ISO15693, ISO18000-3MMIFARE 클래식 EV1, NTAG 213/215/216, SRI512, ICODE SLIX
UHF RFID 칩860MHz ~ 960MHzISO / IEC 18000-6CHiggs 3, Higgs 4, EM4325, EM4423, Monza 4QT, Ucode HSL

RFID 태그 안테나

RFID 태그 안테나는 RFID 태그 트랜스 폰더의 중요한 부분 인 태그 집적 회로와 연결된 일종의 통신 유도 안테나입니다. 안테나는 인터로 게이터로부터 신호를 수신 한 다음 태그 유형에 따라 수신 된 신호를 전송하거나 반사합니다. 활성 태그의 경우 신호를 전송합니다. 반 수동 또는 수동 태그의 경우 신호를 반영합니다. 수동 태그의 경우 안테나는 전파에서 에너지를 수집하여 집적 회로에 공급합니다.

안테나 형상은 태그가 작동하는 주파수에 의해 결정됩니다. 태그가 동일한 IC를 사용할 수 있지만 안테나 설계 변경을 통해 태그가 완전히 다른 특성과 동작을 가질 수 있습니다. 안테나는 나선형 코일, 단일 쌍극자, 이중 쌍극자 (하나는 다른 하나에 수직) 또는 접힌 쌍극자 형태를 취할 수 있습니다.

이 기본 유형, 응용 프로그램의 특정 요구 사항과 설계자의 능력에 따라 안테나 모양에 많은 변형이 있습니다. 다른 주파수와 재료도 안테나 설계에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, HF 안테나와 UHF 안테나는 작동 원리가 다르기 때문에 안테나 설계가 다릅니다. 안테나 제작에도 차이가 있습니다. 두 안테나의 기본 매개 변수 및 기술 지표 (다음 표 참조) :

고주파 안테나
자료회수
알루미늄30μm / 10μm13.56 ± 0.2M Hz
PET38μm
초고주파 안테나
자료회수
알루미늄10μm860 ~ 960MHz
PET50μm

안테나 분류

와이어 재료, 재료 구조 및 제조 공정의 차이로 인해 RFID 태그 안테나는 에칭 안테나, 인쇄 안테나, 권선 안테나, 추가 안테나, 세라믹 안테나 등의 범주로 나눌 수 있습니다.

1, 에칭 안테나 (구리 에칭 안테나 및 알루미늄 에칭 안테나)

에칭 안테나는 RFID 안테나의 주류 제조 공정으로 시장 점유율이 가장 높고 기술이 가장 성숙합니다. 전통적인 에칭 방법과 정밀 에칭 방법의 두 가지 방법이 있습니다.

이 둘의 가장 큰 차이점은 정밀 에칭 안테나가 선이 매끄럽고 선폭의 공차가 작다는 것입니다. 알루미늄 에칭의 최소 선폭은 0.1mm에 이르고 구리 에칭 안테나의 최소 선폭은 0.05mm에 달할 수 있지만 비용은 상대적으로 높습니다.

재질 상 PET 안테나, PI (폴리이 미드) 안테나, PCB 안테나 등으로 나눌 수 있는데, PI 안테나는 주로 고온 내성, 내 ​​약품성 등 특수 환경에 사용되며 PCB 안테나는 적합하다 안티 메탈 태그 용.

2,인쇄 안테나 (3D 인쇄 안테나 포함)

인쇄 된 안테나는 기판에 안테나 회로를 인쇄하기 위해 특수 전도성 잉크 또는은 페이스트를 직접 사용하는 것입니다. 더 성숙한 과정은 그라비아 인쇄 또는 스크린 인쇄입니다. 에칭이없고 오염이 뚜렷하지 않으며 기술 프로세스가 짧고 납기가 빠르며 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다.

그러나 전도성 잉크 나은 페이스트의 저항이 크고 전도성 물질의 성능 차이가 크기 때문에 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 그리고 UHF 안테나의 일관성과 내구성에는 여전히 몇 가지 문제가 있습니다.

3, 권선 안테나 (구리 권선 안테나)

구리로 감은 안테나는 코일 권선 방식을 사용하여 권선 도구에 코일을 감아 고정했습니다. 그것은 다른 주파수 요구 사항에 따라 특정 횟수를 감았습니다. 안테나는 주로 저주파 (125-134kHz) 및 고주파 (13.56MHz) 태그에 사용되지만 UHF에는 드물게 사용됩니다 (UHF 마이크로 모듈과 결합 된 안테나는 제외).

가장 큰 장점은 작은 안테나 면적이나 부피의 경우에도 여전히 좋은 성능을 보인다는 것입니다. 그러나 단점 : 낮은 생산 효율, 높은 비용, 높은 제품 두께, 굽힘에 강하지 않습니다.

4, 세라믹 안테나

세라믹 안테나는 세라믹 기판 (알루미나)을 기판으로 사용하고은 페이스트를 와이어 바디로 사용합니다. 그리고 안테나 패턴을 기판에 인쇄 한 다음 고온에서 소결하여 안테나 회로를 형성합니다.

세라믹 안테나는 안정적인 성능과 환경에 대한 강력한 적응성을 제공합니다. 그러나 비용이 너무 높고 설치가 쉽지 않습니다. UHF 안티 메탈 태그 및 자동차 앞 유리 분해 방지 태그에 적합합니다.

5, 깨지기 쉬운 안테나

깨지기 쉬운 안테나의 특징은 RFID 태그의 고유성을 실현하는 것입니다. 종종 라벨로 만들어 밀봉, 유리, 플라스틱, 카톤 포장과 같은 평평하고 깨끗한 표면에 부착됩니다. 그리고 당신이 그것을 발견하면 안테나는 파괴되고 재활용 할 수 없습니다.

RFID 태그 기판

RFID 태그 기판은 RFID 칩과 안테나를 함께 고정하는 캐리어입니다. 태그 안테나는 기판에 부착되거나 인쇄 된 다음 IC가이 안테나에 부착됩니다. 기판은 일반적으로 PVC, PET, Paper와 같은 유연한 재료로 만들어 지지만 PCB와 같은 단단한 재료로도 만들어 질 수 있습니다.

기판은 고온, 고습, 햇빛, 화학적 부식, 마모 및 찢김 등과 같은 다양한 환경 조건을 견딜 수 있어야합니다. 기판 재료는 정전기 축적의 소멸, 안테나 레이아웃을위한 매끄러운 인쇄 표면, 다양한 작동 조건에서 내구성과 안정성, 안테나, 칩 및 상호 연결의 기계적 보호.

게다가, 기판 재료는 안테나의 설계 주파수에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 안테나를 적절하게 튜닝 할 때 기판 재료의 영향을 고려해야합니다.

RFID 태그 캡슐화

RFID 태그는 다양한 포장 형태가 있으며 크기와 표준 모양에 제한을받지 않고 구성도 다릅니다. 따라서 안테나 제조, 범프 형성, 칩 본딩 및 상호 연결과 같은 패키징 프로세스도 다양합니다.

1,RFID 인레이

RFID 인레이는 가장 단순한 형태의 RFID 태그입니다. 모든 RFID 태그가 인레이로 시작하기 때문에 반제품으로 볼 수 있지만 실제로는 완전한 기능을 갖춘 RFID 레이블입니다. 인레이는 기판에 부착 된 IC, 안테나로 구성됩니다.

2,RFID 라벨

접착제 타입: 실용화에있어 가장 주류가되는 제품입니다. 이 라벨은 접착층이있어 물체에 쉽게 부착 할 수 있으며 항공 수하물 라벨, 팔레트 라벨 등에 적합합니다.

태그 유형: 콤팩트 한 사이즈로 재활용이 가능한 의류 및 물품에 널리 사용됩니다.

3,RFID 카드

적층 유형: 용융 압력과 밀봉 압력의 두 가지 유형이 있습니다. 용융 및 압착은 인레이 시트와 상하 PVC 시트로 가열 압착하여 만들어집니다. PVC 재료는 인레이와 융합 된 다음 펀칭되고 지정된 크기로 절단됩니다. 

접착식: 트랜스 폰더의 상하 소재를 종이나 기타 소재로 콜드 글루로 접착 한 후 다양한 크기의 카드로 다이 컷합니다.

4, 특수 모양의 태그

RFID 팔찌: RFID 손목 밴드는 착용하기 쉬우 며 실리콘 손목 밴드, 직조 손목 밴드, 종이 손목 밴드, PVC 손목 밴드 등 다양한 소재로 제공되며 일회용 (의료용) 또는 재사용이 가능합니다. 그들은 놀이 공원, 해변 목욕, 대규모 이벤트 또는 활동 등에 널리 사용됩니다.

RFID 열쇠 고리: 일반적으로 ABS와 풀 드립 재로 만들어져 작고 절묘합니다. RFID keyfob은 물방울, 원, 사각형, 동물 모양 등과 같은 다양한 모양으로 제공됩니다. 휴대가 간편하며 출입 통제 관리에 널리 사용되는 열쇠 고리 나 가방에 걸 수 있습니다.

동물 태그: 동물 라벨은 다른 라벨과 다릅니다. 동물 관리의 편의를 위해 동물 라벨은 종종 주입 유리 튜브, 이어 태그, 버클 팔찌, 내장 식별 핀 등의 형태입니다.

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