美印刷巨头当纳利押注RFID天线、传感器等电子元件打印

　　8月19日，拥有150年历史的美国印刷业巨头当纳利(R.R. Donnelley & Sons Co.)正在谋求业务多元化，并决定大力发展电子元器件的打印业务。那么这家古老的印刷公司，能否顺利走上高科技之路?

　　一方面是自身需求，另一方面是迫不及待的CEO催促，当纳利正加快开发一个新兴市场，即可折叠轻薄RFID天线、传感器和电池等电子元器件的打印业务。不过该公司面临着多家强劲的竞争对手和具有挑战性的经济形势。

　　这家总部位于美国芝加哥的印刷公司希望找到发展之路。当纳利预计，今年营收将从去年的105亿美元增长到118亿美元，增幅为12.7%，2013年的营收增幅仅为不足1%。今年第二季度，当纳利销售额增长了12.9%，但这主要靠收购拉动，现有业务的收入只增长了0.8%。

　　当纳利CEO托马斯·昆兰(Thomas J. Quinlan III)希望进一步促进公司业务多样化，而不仅仅是依靠油墨印刷创造营收。现在油墨印刷只占公司营收的24%，远低于2000年时的70%。

　　押注电子元器件打印

　　大约五年前，为了补充核心的印刷业务，当纳利开始寻找新的业务，并决定押注于新兴的电子元器件打印领域。依靠这个领域的一系列新技术，把导电油墨以精确的厚度分层注入，打印机可以生产出一些电子零部件。

　　市场研究机构IDTechEx首席分析师哈里·泽沃斯(Harry Zervos)认为，电子元器件打印有着巨大的潜力，但也面临着严峻的挑战。IDTechEx表示，今年被动式RFID标签天线可以创造大约90亿美元的收入，目前这些天线当中只有1%是打印而成，绝大多数仍然是通过化学腐蚀加工而成，但这种做法因为释放有毒化学物而面临着国际社会的巨大监管压力。

　　IDTechEx首席执行官拉胡·达斯(Raghu Das)表示，接下来十年，以产品数量来计算，打印式电子元器件可以占据最多50%的市场份额，根据原材料价格不同而略有区别。

　　在这个领域，当纳利不得不与施乐旗下的PARC(即帕洛艾托研究中心)展开竞争，该实验室已经与挪威Thin Film Electronics ASA结盟。其他竞争对手包括德国纽豹集团(Muhlbauer)和美国Novacentrix结成的盟友关系。Novacentrix表示，计划明年把低成本、基于铜材料的打印式RFID天线综合生产系统推向市场。

　　新技术研发

　　在位于美国和加拿大交界处的Grand Island的研究中心，当纳利正在研发新的油墨和加工技艺，以降低成本，这里研发出的第一批产品，即RFID天线和NFC标签，于今年早些时候在当纳利工厂投产。NFC和RFID标签可以嵌入信用卡大小的包装签、贴纸和标签，提前载入数字信息后，可以用智能手机或其他设备在近距离无线网络环境下读取。带有这种标签的传感器还可以收集信息。

　　在Grand Island研究中心，当纳利正在改进这些产品，并开发更多的用途。例如，该公司正在为多种嵌入式传感器标签研发原型天线和可折叠的超薄电池，这些产品其实是一片片透明膜，表面有导电油墨打印的超薄电路。这些传感器可以感知车辆的震动和倾斜度、温度、湿度、光线，以及车内的尼古丁含量等。

　　当纳利购买了一部分传感器，另外自己生产了一部分。它在薄膜上打印超薄电池和天线，用自己的工艺添加电路，成果就类似于透明贴纸上有一幅图案。该公司正在测试把打印出的电池用于为下一代防欺诈信用卡提供电量，这种信用卡可以支持点亮图案和流动PIN码。

　　功能型传感器标签是用特殊的油墨在聚脂膜上多层打印而成。当纳利负责技术创新的高级副总裁罗尼·萨卡尔(Ronnie Sarkar)介绍说，这种油墨里含有多种导电材料，例如银、铜和二氧化锰，这些颗粒物必须均匀地悬浮在油墨里，而且油墨需要长时间静止，并适应不同的运货条件。另外，这些颗粒物还要永久地附着在打印出的电子产品的基础材料上。“关于这种油墨的研究工作，很大程度上就是解决这两个问题。”萨卡尔说。

　　要制作电池，油墨需要以精确的厚度一层一层放置在超薄的可折叠金属基础材质上，例如铝。每一层，包括阳级、阴级和锂，都有不同的作用，要通过聚合物把各层放置在一起。另外还有两个细长的带状物从层层堆叠的油墨里伸出来，它们的作用是电子连接，看起来就是三明治里伸出来的泡菜。

　　萨卡尔表示，如果使用化学工艺，那么更改天线设计需要很长时间，但如果采用当纳利的方法，想更改天线设计，只需制作一个PDF文件，把它发送到打印机上，仅此而已。

　　当纳利已经向消费者发布了演示产品，以获取初期的市场反馈。这个过程于今年早些时候开始，现在已经完成了三分之二。“这完全是为了开发产品并将其快速推向市场。”萨卡尔说。当然，当纳利CEO也不愿等待太久，昆兰说：“所有认识我的人都会说，耐心从来不是我的优点。”