RFID標簽的石墨烯天線來了

來源：RFID世界網(wǎng)

天線是電子標簽的重要組成部分，也是電子標簽與閱讀器之間的通信橋梁,更是整個RFID系統(tǒng)中十分重要的一環(huán)。近年來，石墨烯納米材料的出現(xiàn)，或?qū)⑾齻鹘y(tǒng)蝕刻天線制程和成本等方面的壁壘。在有望實現(xiàn)量產(chǎn)的今天，市場對石墨烯天線的需要也表現(xiàn)得愈加的強烈。此時，國內(nèi)RFID行業(yè)冒出一個全新的品牌——百杰騰。據(jù)悉，該公司主要致力于石墨烯天線的產(chǎn)業(yè)化，RFID世界網(wǎng)記者就石墨烯天線的制作工藝、競爭優(yōu)勢以及對未來電子標簽產(chǎn)能的提升等問題，有幸采訪了南京百杰騰物聯(lián)科技有限公司董事長賴中平先生。整理成文如下：

南京百杰騰物聯(lián)科技有限公司董事長賴中平先生

RFID世界網(wǎng)：賴博士，您好!非常高興您接受我們的采訪。在剛剛落幕的2017深圳國際物聯(lián)網(wǎng)展上，百杰騰公司展出的“石墨烯RFID天線”受到現(xiàn)場觀眾的廣泛關(guān)注，請您先為大家簡單介紹一下該新技術(shù)工藝的誕生背景和目前的發(fā)展!

賴博士：石墨烯材料作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，是由英國的2010年諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·海姆爵士(Sir Andre Geim)以及康斯坦丁·諾沃肖洛夫爵士(Konstantin Novoselov)用微機械剝離法成功從石墨中分離出來的。百杰騰有領(lǐng)先全球的石墨烯導電漿料技術(shù)，利用傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷便可獲得低成本的各式印刷天線。我們亦結(jié)合了頂尖的石墨烯材料與中國領(lǐng)軍的天線設(shè)計團隊，我們的產(chǎn)品可因應(yīng)各種需求設(shè)計適用于各種應(yīng)用場景的無線天線，也可使用于各種無線通信模塊及接收器。目前已經(jīng)應(yīng)用在零售防偽標簽、安全管理上的可撕毀標簽以及需要長時間使用且無生命周期限制的智能標簽(超過五年以上),為此我們還開發(fā)了石墨烯天眼追蹤系統(tǒng)的完整解決方案，彌補一般監(jiān)控系統(tǒng)只能監(jiān)控固定區(qū)域?qū)μ囟ǖ膶ο鬅o法追蹤的不足之處。

RFID世界網(wǎng)：有業(yè)內(nèi)人士認為，石墨烯天線將成為(繼銀漿天線之后的)印刷電子技術(shù)工藝在RFID應(yīng)用上的又一代表性作品，那么它有哪些優(yōu)勢?未來對于電子標簽的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能將有多大的提升?

賴博士：現(xiàn)階段鋁蝕刻天線制程包括了金屬貼合、光阻印刷、金屬蝕刻等制程，其流程繁雜、成本偏高且不環(huán)保。在印刷天線油墨方面，依成分包括了銀漿、鋁漿、銅漿與碳漿，其中以金屬漿料印刷所得天線效果最好。然而目前鋁、銅金屬漿需高溫脫氧燒結(jié)才能展現(xiàn)導電性，使得天線底材將受限制，而傳統(tǒng)碳漿導電性未達天線應(yīng)用的電阻要求。且銀漿天線的制程繁瑣、價格昂貴，其導電性能會因彎折而降低，使得目前在市場上利用印刷方式來制作RFID天線方式仍無法大規(guī)模生產(chǎn)并取代目前的鋁蝕刻天線。而采用石墨烯導電漿料制作天線，其制程環(huán)保簡單且無污染，價格便宜且質(zhì)量輕，適合各種無線天線的印制，在市場上無論從性能或是價格方面來說，都具備十足的競爭力。

石墨烯印刷天線的開發(fā)成功降低了RFID標簽的成本，解決了易碎標簽生產(chǎn)良率低的問題，使得RFID的應(yīng)用范圍更加廣泛。如在食品類商品的安全管理解決方案方面，石墨烯天線可針對不同使用情況去來強化可撕毀標簽在這新市場的應(yīng)用性;除了可進行系統(tǒng)偵測與警報應(yīng)用外，可作為各種藥品、煙酒類、食品、電子產(chǎn)品、珠寶等高檔奢侈品商品的防偽卷標與拆封卷標，涵蓋辨識真假、生產(chǎn)履歷、流通履歷以及原封證明等在食品、物品及有價證券安全管理的應(yīng)用;在人員與公共安全管理解決方案方面，可以針對不同使用情況來設(shè)計用于智能標簽的讀取器的薄型天線，不僅美觀且不易被人破壞和察覺。因此石墨烯天線的開發(fā)，不僅提供了人、事、物安全管理上更環(huán)保，也是更便宜、更適合人類生活的整體解決方案。

百杰騰 石墨烯天線

RFID世界網(wǎng)：石墨烯天線工藝的實現(xiàn)難度主要存在哪些環(huán)節(jié)?百杰騰是如何一一解決的?

賴博士：石墨烯因為其二維結(jié)構(gòu)關(guān)系，在工業(yè)實際應(yīng)用上的挑戰(zhàn)首在如何解決石墨烯粉末容易團聚，不易分散的特性。與其他家石墨烯粉體與石墨烯導電漿料公司相比較，我們英國BGT Materials Limited(BGTM)擁有創(chuàng)新的石墨烯分散技術(shù)與新穎的導電油墨配方。所制備出的石墨烯導電油墨具有優(yōu)異的低電阻特性，適用于RFID天線及其他各種天線的使用上。

由于石墨烯特性跟導電銀粉有截然不同的外觀與導電特性，使得以石墨烯為基底的導電漿料的配方、制程工藝也截然不同。為了讓石墨烯導電漿達到最佳量產(chǎn)性，我們也發(fā)展出與其他印刷天線截然不同的簡易及具量產(chǎn)價值的工序。最近在量產(chǎn)方面,我們絲網(wǎng)印刷技術(shù)已達到每分鐘近十米以上的產(chǎn)出,南京的生產(chǎn)工廠也投入量產(chǎn)機臺，預(yù)計這座工廠于本月底到下月初完成設(shè)備驗收和進行量產(chǎn)，在年底前產(chǎn)能達到6億枚大型超高頻智能標簽的產(chǎn)出。

RFID世界網(wǎng)：請您介紹一下百杰騰所生產(chǎn)石墨烯漿料的特點?

賴博士：百杰騰本身不生產(chǎn)漿料，生產(chǎn)所需漿料來源將我們英國BGT Materials Limited(BGTM)提供。BGTM所生產(chǎn)石墨烯漿料的特點是低電阻與極高的印刷穩(wěn)定性，產(chǎn)品本身在常溫下可保存，采用簡單的印刷生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)各式天線。

RFID世界網(wǎng)：據(jù)了解，百杰騰對此先進工藝技術(shù)進行了大手筆的投入，請您介紹一下目前的研發(fā)隊伍以及產(chǎn)能等方面的準備情況?

賴博士：百杰騰網(wǎng)羅了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的無線通信、天線設(shè)計、機構(gòu)設(shè)計、軟件硬件等團隊共20余個人，將可針對未來物聯(lián)網(wǎng)各種應(yīng)用上提供整體解決方案。目前百杰騰廠房正在加緊腳步裝修，我們預(yù)計9月初可以開始設(shè)備進場，完成生產(chǎn)線架設(shè)與調(diào)教后，會有4條天線生產(chǎn)線，預(yù)計年產(chǎn)能可達6個億片的射頻卷標天線。

RFID世界網(wǎng)：您如何看分析未來它與蝕刻天線的競爭態(tài)勢?對于石墨烯印刷天線工藝的生態(tài)建設(shè)和發(fā)展，您有哪些好的意見建議?

賴博士：現(xiàn)階段鋁蝕刻天線的流程繁雜、成本偏高且以強酸蝕刻金屬之減法制程實在不環(huán)保。而加法制程的石墨烯印刷天線，制程簡單且環(huán)保，是相對節(jié)能綠色的制程。且直接印刷石墨烯天線在紙張上的制程，可以取代所有PET塑料片金屬天線需另外再貼合于兩片紙張中的產(chǎn)品(如吊牌)更為環(huán)保與簡易;我們直接刷石墨烯天線在紙上的這種方式，除了可以使用紙標簽當背紙減少貼合工序并減少節(jié)省成本外，更可以不使用塑料片的使用減少工序和對環(huán)境的污染。

今年是無線技術(shù)發(fā)展的重要元年，隨著近年來各國對于物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)與5G通信科技大力支持與企業(yè)間的競爭發(fā)展，石墨烯印刷天線工藝的適時導入將加快帶動各種天線隱身在場景里的大量需求，目前藉由各種無線技術(shù)的交互融合與感測技術(shù)的結(jié)合，將對人類社會生無限的激蕩及嶄新的生活亮點。

RFID世界網(wǎng)：最后請您談?wù)劇鞍俳茯v”未來的發(fā)展展望!

賴博士：百杰騰希望在促進物連網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)與5G通信科技發(fā)展的同時可以利用石墨烯印刷天線技術(shù)的優(yōu)勢，在美好的無線(限)生活環(huán)境為下一代的子孫留下一個無污染的地球!而利用石墨烯印刷天線技術(shù)，可以運用于紙張為基底的可撕毀防偽標簽，亦可以用在各種不同得基材如布、木頭、玻璃及復合材料上，應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｊ场⒁隆⒆　⑿小蕵贰⒎纻闻c大眾安全的應(yīng)用上。因此為了給下一代孩子一個干凈與安全的生活環(huán)境，這是我們發(fā)展石墨烯印刷天線最根本也是最重要的目標。

關(guān)于百杰騰

南京百杰騰物聯(lián)科技有限公司由英國Graphene Security Limited (石墨烯安全有限公司)和南京紫金(新港)科技創(chuàng)業(yè)特別社區(qū)建設(shè)發(fā)展有限公司合資成立的企業(yè)，致力于石墨烯印刷天線在物聯(lián)科技與公共安全應(yīng)用的公司。

關(guān)于BGTM

英國石墨烯安全有限公司是于2015年從英國BGT Materials Limited (BGTM)研發(fā)出的石墨烯導電漿料應(yīng)用于天線的部門所孵化出來企業(yè);石墨烯材料發(fā)現(xiàn)者2010年物理諾貝爾獎得主安德烈·海姆爵士(Sir Andre Geim)以及康斯坦丁·諾沃肖洛夫爵士(Konstantin Novoselov) 也是公司的投資者之一，并同時在擔任公司董事。公司主要從事的研發(fā)部分是有關(guān)石墨烯印刷天線，涵蓋石墨烯印刷射頻標簽(RFID)、其他各種石墨烯無線傳輸天線設(shè)計、以及物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案等開發(fā)。