基于数字化液滴微喷射技术的RFID天线印制系统的设计及实验研究
RFID天线正向小型化、柔性化方向发展，传统制造技术已不能满足其要求，寻找具有低成本、高精度、柔性化等优点的天线制作技术具有重要的意义。 目前，基于纳米金属墨水的喷墨印制工艺已经成为RFID天线制作的主要方向，当前天线喷墨印制研究中常用的商用喷墨打印机，通常存在印制过程可控性差、基底材料适用性差、喷头难以拆卸及难以维护的缺点，这些缺点制约了喷墨印制技术在RFID天线印制领域的应用，针对这些不足，本课题提出了基于液滴微喷射技术RFID天线印制系统的设计方案，并进行了印制实验的研究。 本系统由导电液滴发生装置、工作台及控制系统等模块组成。系统以压电陶瓷为压电作动器驱动液滴的喷射，以双路电机带动工作台的运动。控制系统上位机进行系统参数及天线图形文件处理并通过串口传输至下位机，下位机以FPGA为主芯片，以其内嵌NiosⅡ软核为处理器，进行驱动波形的发生和天线图形文件的二次开发，实现高精度的、印制过程可控的RFID天线图形的印制。 以无颗粒型导电墨水Jet-600C为导电墨水原液，喷射在经疏水化处理的PET薄膜上，经140℃烧结后形成RFID标签天线。实验研究了导电墨水稀释比例、微喷嘴出口内径、驱动波形幅值、相邻液滴重叠度、疏水化材料浓度对导电液滴直径、成线规则程度及导电性能的影响;仿真设计了折叠偶极子天线，在电压为60V，微喷嘴出口内径为80μm的条件下进行3层的偶极子天线的印制，通过矢量网络测试仪对天线的性能参数进行检测，测试结果与仿真值具有很好的一致性。研究结果表明，本系统可用于RFID天线印制，并能够满足高精度、低成本，柔性化制造的要求。 以PEDOP∶PSS导电水溶液为导电墨水，间隙型相纸为承印基底，进行螺旋线导线印制，证明了本系统适用于不同的导电墨水及承印材料的RFID天线印制，在其他柔性电子制作方面具有一定的潜力。
RFID天线;喷墨印制;液滴微喷射;纳米金属墨水
南京理工大学
硕士
测试计量技术及仪器
朱丽
2015
中文
TN820.1;TP311.5
68
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）