射频标签(RFID)的静电控制解决方案

射频标签（RFID）是印刷产业中的生力军，也是众多有长远眼光的企业家们最为看好的一个领域。为了满足不同人士的需求，本文详细地阐述了射频标签上静电产生的原因和危害以及静电控制专家和解决方案供应商们保护射频芯片的方法。

　 随着射频识别技术的异军突起，射频标签（RFID）也已经进入了纸制品加工行业。设备供应商们纷纷想要成为行业内提供频射标签解决方案的第一霸主，这样一 来，也就带动了这项技术在整个行业内的迅速推广。射频标签的应用范围是无限的。虽然它能给人们带来无数的机会，但随着使用人数的增加，它也会给人们带来一 定程度的挑战。

　 大多数的标签和商标加工者都在问：“到底什么是射频标签？”无线射频技术是一种能够对数据进行远程存储和检索的方法，它的使用载体为射频标签。这种标签含 有天线，能够接受和反射来自射频收发器的无线电波。根据射频标签供电方式的不同，可以分为两种，一种是有源射频标签，一种是无源射频标签。有源射频标签内 含有内置电池，而后者不含有内置电池。内置电池能够向较远的地方发射清晰的信号，但有远射频标签的体积也相对较大，价格也比无源射频标签贵一些。

　 这也正是“地震”发生的地方。射频标签是电子设备，人们在设计它时，没有考虑到纸制品加工业的恶劣环境。我不能确定纸制品加工厂对电子元件有多么熟悉，但 我可以向你保证，在纸制品加工厂里，没有一块适合存放无保护芯片的地方。的确，正如上面所说的那样，芯片的种类是五花八门的，其中有一些抵抗静电干扰的能 力比较强，尽管如此，还是有许多文件记录下了静电释放对射频芯片造成损坏的案例。这种损坏通常会导致产品质量在短时间内的下降，更严重的还有可能造成射频 芯片的失效。

问题

　 在包装和纸制品加工的过程中，静电是一个老生常谈的问题。例如：纵切，印刷和涂布等过程都与静电有关。

　 静电荷是由材料在经过不同的生产和处理阶段时互相接触和分离所产生的。当材料互相接触和分离时，它们之间的摩擦（摩擦起电）就会产生表面电荷，或静电荷。 从定义上讲，静电荷就是由电荷不平衡所引起的剩余电荷。这种电荷通常产生在绝缘材料上，例如：胶片或涂布纸，也有可能产生于与地面隔绝的导电性表面上。这 是很重要的一点，因为许多材料供应商都声称他们的新型抗静电材料能够保护射频芯片免受静电荷的干扰。但很遗憾，他们的说法并不完全正确，因为静电荷可以被 转移到与地面隔绝的导电性物体上。一旦这种导电性物体（例如射频芯片）与地面接近，电荷的转移就能够引起物体的损坏。

材料表面的接触和分离

　 当两个表面接触时，它们之间的电荷就会发生重新排列。而当两个表面分离时，就会发生电子交换。一个表面将给出自己的电子，那么它的电荷平衡状态就会被打 破，从而处于正电状态，而另一个表面的电子就会过剩或处于负电状态。涉及到的材料以及它们接触和分离所产生的吸引力和压力等都将对电荷的数量产生巨大的影 响。要想了解材料的电荷特性，你就必须要考虑材料在摩擦电序中的排位。材料在摩擦电序表中的相对位置决定了材料之间接触和分离时产生的电荷的数量和极性。 在这个序列中间隔越远的材料，它们之间产生的电荷数量也就越多。而且，排在表中最上部的材料在与表中下部材料接触时，更容易捕获正电荷。

　 由于静电是逐渐增加的，所以它会使问题变得更加复杂，每次材料与另外一个表面接触时，它所带的电荷就会增加一些。这在材料与多个表面接触的过程中最为明 显，卷筒纸加工过程中的卷筒纸紧纸辊就是如此。最重要的是要意识到应该在生产过程中，把对这些电荷的控制看作是保护射频标签安全性计划中的一部分。容易产 生大量电荷的典型生产领域有：卷筒纸转移系统——开卷装置，夹紧辊，累加器，带有绝缘套筒的导纸辊，电晕处理装置，凹印过版辊，自动复卷装置，独立包装或 上封面装置等。

电子设备

　 人们把射频芯片引入包装/纸制品加工领域中，使一切都发生了改变。因为这些微小的电路承受不了杂散电压的影响。它们可能会因为多种原因而损坏，其中破坏性最大的是：

　 * 静电的直接放电所造成的损坏。当一个带电物体或个人接触射频芯片时，一些储存下来的电荷就会转移或释放到射频芯片上，或者通过射频芯片，转移到地上。转移 到射频芯片上的电荷所带有电量足以破坏芯片上的电路。能量的转移主要体现在热量上，而这种热量将会引起设备内部一层或多层材料的熔化。

　 * 当与地面隔绝的导电性物体暴露在静电场内时，也有可能产生静电。在这些情况下，被隔离的导体（射频芯片）就会在电场中发生极化，而且如果这个射频芯片在这 种情况下迅速与地面接触，它就会在寻求电荷平衡的情况下产生电流。这样造成的结果就是当电场被去掉时，射频芯片就会产生相反极性的电荷，处于带电状态，那 么当它第二次与地面接触时，就会产生直接放电现象。

　 * 电磁干扰对射频芯片所造成的影响也十分危险。所谓电磁干扰，就是我们经常在电子工业中所提到的过电压。如果射频芯片遇到超出其电路绝缘能力的瞬时电量，电压或临时电量时，就会发生损坏。

　 电子产业部门做出的失败的分析报告表明静电对射频芯片造成间接或毁灭性损害的几率只有10%；在90%的情况下，它会引起潜在故障，这些潜在故障最终会导 致设备的失效。我认为这种潜在故障与玻璃上的裂缝非常相像。这块玻璃也许还能用，但它每被压一次，裂缝就会大一些，直到这块玻璃最终被打碎为止。问题就在 于，射频标签到底何时失效？更重要的是，人们在生产过程中没有办法修复这些潜在故障；你在自己的检测站对这个射频芯片进行了最后的检测而且它工作正常，但 当你的客户对它进行测试时，它就不能正常工作了。在这一点上，制造商面对的最大一个问题就是芯片的完整性。收益率并不是它们真正需要的，它们需要为客户提 供百分之百可靠的产品。