חומר חדש למדבקה RFID, חצי מחיר, פונקציה כפולה!

עם התפתחות מהירה של העיר החכמה, תעשייה 4.0 ואינטרנט של דברים, יש דרישה גדולה עבור מוצרי זיהוי חכם RFID בשוק. RFID (זיהוי בתדר רדיו), ידוע גם כטכנולוגיית זיהוי תדר רדיו, היא טכנולוגיית רכישה אוטומטית של נתונים שאינם אנשי קשר ואחת מטכנולוגיות הליבה של האינטרנט של דברים. המאפיין הגדול ביותר שלו הוא שמהירות איסוף המידע היא מהירה, אין צורך במגע המכני או האופטי, משלימה לחלוטין באמצעות טכנולוגיית התקשורת האלחוטית, יכול לאסוף בו מאות אלפי מידע אובייקט בשנייה אחת, דיוק איסוף המידע גבוה. בזמן הנוכחי, טכנולוגיה זו שימש באופן נרחב כמעט בכל השדות, כגון אחסון לוגיסטי, תחבורה, אבטחה נגד זיופים, תשלום נייד וכדומה.

1. מצב מחקר

ארצות הברית היא מיזם פעיל של יישום מדבקת RFID, המובילה את העולם בתחום של הממסד הסטנדרטי של RFID, פיתוח ויישום טכנולוגיות תוכנה וחומרה. תקני ה-RFID האירופיים בעקבות התקן EPCglobal בראשות ארצות הברית. המחקר והפיתוח של RFID במדינות אירופיות ואמריקאיות מתמקד בעיקר בהגדרה סטנדרטית, ייצור שבב, קורא הייצור ואינטגרציית המערכת. סין היא הספקית הגדולה בעולם של מדבקות RFID, והייצור הכולל של חשבונות מדבקות RFID עבור 60% של העולם. במיוחד עבור מדבקות RFID בתדר גבוה, סין הבינה בעיקרון את כל הלוקליזציה מצ לאנטנות.

בקבוק הצוואר העיקרי של מערכת RFID הוא המחיר, גודל והסתגלות סביבתית של מדבקת RFID. בזמן הנוכחי, מדבקת RFID מיוצרת על ידי שיטת התפתלות ושיטת החריטה על רדיד אלומיניום, ושיטת הניקולס הקרמי משמשת ביסודו. הבעיות הנפוצות הן כדלקמן:

(1) זיהום סביבתי;

(2) מצע התווית הוא יחיד ושדה היישום שלו מוגבל;

(3) יעילות הייצור נמוכה;

(4) גודל התווית גדול;

(5) עלות גבוהה;

(6) דיוק הייצור נמוך.

בשנים האחרונות, מוסדות מחקר רבים בבית ובחו ל מאמינים כי הדפס מדבקת RFID עם הדבקת כסף מוליך היא הטכנולוגיה היעילה ביותר להשגת עלות נמוכה, מזעור, דיוק גבוה, הסתגלות חזקה וייצור בקנה מידה גדול. למרות שטכנולוגיית ההדפסה בתחום הרבייה של התמונה מתאפיינת במהירות גבוהה, יעילות גבוהה, קווים דקים ואוברפרינט מדויק, בשל המוליכות המסכנה של הדבקת כסף מוליך והגבלת מנגנון המוליך, רק כסף גבוה תוכן מוליך הדבקה כסף ומספר חוט נמוך מסך ניתן להשתמש, המושפעים מעשרות גורמים כגון צמיגות של דיו, רחבה, נזילות, לחץ מגרד, מתיחה על המסך והפרעה בחוט המסך, דפורמציה מבנה התיל המודפס של מדבקת ה-RFID, גבול מחוספס, מעגל קצר ומעגל פתוח, יעילות הקרינה בפועל ויעילות הקרינה התיאורטית הם שונים מאוד. כדי לסכם, מצד אחד, הביקוש לשוק ה-RFID לתוויות אלקטרוניות הוא יותר ויותר נמרץ. מצד שני, לטכנולוגיית הייצור של התגים האלקטרוניים של RFID יש עדיין בעיות כגון יעילות נמוכה, עלות גבוהה, זיהום סביבתי, מצע יחיד, ועוד. השוק זקוק לטכנולוגיית ייצור חדשה כדי לפרוץ את הסתירה בין הביקוש לאספקה..

1.1 ניתוח מגמה וביקוש

עם התפתחות מוצלחת של חומרים גראפן עם מוליכות גבוהה מאת סר אנדרה חיים ושסר קונסטנטין נובו סיאן לאב, חתני פרס נובל באוניברסיטת מנצ בבריטניה, הירידה של מחיר גראפן ושיפור איכות המוצר לעורר מאוד את מחקר האפליקציה של מוצרי מטה, כגון סוגים שונים של מוצרים אלקטרוניים גראפן כגון קווים מוליך, חיישנים, צגים רפואיים, ועוד. בשל מבנה טופולוגי מיקרו של גראפן, יש לו מוליכות גבוהה. המנגנון המוליך של הגראפן שונה מזה של חלקיקי כסף.

1.2 יתרונות

ישנם שני יתרונות בהכנת מילוי משולב הדבקה מלאה על-ידי גרפיקה המשולב

(1) תאימות חזקה. הדבקת גראפן ניתן להדפיס על כמעט כל מצעים כגון סרט פלסטיק, נייר, קרמיקה, בד כותנה, עץ, ועוד.

(2) ביצועים בעלות גבוהה. בהשוואה להדבקת הכסף הקיים המוליך, להגרפן יש מוליכות טובה יותר ויתרון עלות גבוה יותר. עם פיתוח טכנולוגיית הפקה של גראפן וירידה של עלות, הדבקה מוליך גרפית לכבוש בהדרגה את נתח השוק. מעריכים כי קנה המידה של השוק של גראפן בשדה ההדבקה מוליך יגיע 200 מיליון יואן על ידי 2020.

בזמן הנוכחי, חלק מיצרני מערכות RFID הזרים הופעלו מחדש הדפסה של מוצרי RFID עם הדבקת גראפן

מחקר על טכנולוגיות מרכזיות והתיעוש של תוויות, כגון bgtmaterials מוגבלת (מיכל בייס) בבריטניה.

עם זאת, אין חברות מקומיות אחרות לבצע מחקר תעשייתי ופיתוח של טכנולוגיה זו.

בזמן הנוכחי, כושר הייצור של סין היא הרחבה מהירה, ויש הרבה יצרני גראפן בקנה מידה גדול. לדוגמה, Ningbo Moxi טכנולוגיה ושות, בע מ., צ'ונגצ'ינג והי טכנולוגיה Co., בע מ., HONGNA חומר חדש טכנולוגיה ושות, בע מ., ג'ינאן Moxi חדש חומר טכנולוגיות ושות, בע מ., סאזהאו gerifeng Nano טכנולוגיה ושות, בע מ., נאנג'ינג Xianfeng ננו טכנולוגיה ושות, בע מ., Changzhou 2D פחמן טכנולוגיה Co., בע מ., שכולם יכולים להפיק 100 טונות של גראפן בשנה.

על פי דו ח המחקר על הסיכוי השוק הזדמנויות השקעה של האינטרנט בסין של תעשיית הדברים ב 2017-2022 שוחרר על ידי המכון העסקי סין לחקר התעשייה, היקף שוק ה-RFID של סין יגיע 60 מיליארד יואן ב 2018.

בהתבסס על ה, על-ידי ניתוח פרמטרי הביצועים של מדבקות RFID, אופטימיזציה של ההדפסה של הדבקת גראפן מוליך, והחלת טכנולוגיית הדפסה לליתוגרפיית, טכנולוגיית הייצור החדשה של מדבקות ה-RFID עם הגנת הסביבה הירוקה, ייצור המוני, יעילות גבוהה, ובאיכות גבוהה, עלות נמוכה ומתאימה עבור מצעים שונים הפך המגמה פיתוח בלתי נמנע של התעשייה.

2 שיטות מחקר של פרוייקטים

2.1 כנה, מודולציה ובקרת פיזור של הדבקה מוליך גראפן

בשל מראה שונה ותכונות מוליך של גראפן ואבקת כסף מוליך, ניסוח ותהליך של הדבקה מוליך על בסיס גראפן שונים גם. ההידרופוטביטי של גראפן יכול לעשות גראפן ננו מטר

2.1 כנה, מודולציה ובקרת פיזור של הדבקה מוליך גראפן

בשל מראה שונה ותכונות מוליך של גראפן ואבקת כסף מוליך, ניסוח ותהליך של הדבקה מוליך על בסיס גראפן שונים גם. ההידרופוטביטי של גראפן מקלה על האגלומרט דרך כוח ואן דר וואלס חזק. הממס יעיל יכול למנוע את הצבירה של גראפן ולהפוך אותו לפיזור הגראפן יציבה. הממיסים האידיאליים הם N-מתילפירוליסיים (שיטות) ודימתימתילמיד (DMF). בפרוייקט זה, אנו מתכננים להשתמש ב-DMF / NMP כמו ממס כדי לפזר גראפן על ידי הוספת מייצב (כגון אתיל תאית) בנוסחת הגראפה של הגרפן, כדי לפתור את הבעיה כי אבקת גראפן קל לגלופקמרט וקשה להתפזר. גודל החלקיקים ואת הפיזור של השאיפה של גראפן נמדדו על ידי מנתח גודל חלקיק לייזר כדי להבטיח פיזור של חלקיקי הגראפה של הגרפיפן.

הוספת מאתחל UV, שרף פוטוסנסיטיבית ורכיבים אחרים לתוך הדבק המוליך גראפן, ומיטוב יחס הערבוב שלה, ההדבקה המוליך גראפן יכול להיות מתחזק במהירות תחת אור אולטרה סגול, להקטין את טמפרטורת הייבוש של תגית אלקטרונית מודפסת של RFID, קצר את זמן הייבוש, לשפר את יעילות הייצור, והוא יכול להדפיס תגי RFID אלקטרוניים על מצעים שונים כגון נייר, סרט מפלסטיק, משי וכדומה. צמיגות, צמיגות, נזילות, מתח פני השטח, יובש, מיכל מנתור, המאפיין rheological וגודל החלקיקים של הדבקה מוליך גראפן מאופנן על ידי שינוי קלסר ותוספים של המשחה. גביע הצמיגות או הקרביים, מד צמיגות של משקל ומתח משטח משמשים כדי לענות על הדרישות של הדפסת לליתוגרפיית.

2.2 עיצוב אנטנה מדבקת RFID בהתבסס על הדפסת הדבקה מוליך גרפית

הפרמטרים העיקריים המשפיעים על ביצועי החשמל של אנטנת מדבקת RFID הם צורת אנטנה, מבנה גודל, מאפייני החומר, תדירות פעולה, רוחב פס, כיוון לקיטוב, הנחיות למנהל, קבל, רוחב האונה, עכבה, רגישות, גורמי איכות וסביבת יישומים, ועוד. פרמטרים אלה צריכים להיות מאוזנים בעיצוב של מדבקת RFID.

בתוכנת ההדמיה HFSS או מודעות, רוחב קו אנטנת הקלט, מרווח בין שורות, גודל כיפוף, מרווח הזנה, הזנה גודל טבעת, האות האלקטרו-מגנטי מוליכות חומרית ומשוב, קבוע מדידות פרמטרים עיצוב אחרים עבור הדמיית מחשב, כמוצג באיור 9, סימולצית המחשב מקבל את אובדן התשואה והפצת האנרגיה של מדבקת ה-RFID, כדי לקבוע פרמטרים של אפיון ביצועי החשמל של מדבקת RFID, לבסס את מודל הנתונים. ההשפעות של הדבקה מוליך גראפן הנוסחה ופרמטרים תהליך ההדפסה על ביצועי האנטנה נחקרו. ההשפעה של עובי הסרט דיו על אפקט העור ואת ביצועי האנטנה הוא למד. מאפייני העכבה של שכבת דיו גראפן בפוטנציאלים כימיים שונים, במיוחד ההשפעה של השראות גבוהה ברצועה על הרווח של אנטנת ה-RFID לומדים.

2.3 השליטה של הפרמטרים הדפסה לליתוגרפיית מבוסס על הדבקה המוליך גראפן

על פי ההדפסה של הדבקה מוליך גראפן ופרמטרים מבניים של מדבקת RFID שתוכנן על ידי סימולציה ממוחשבת, מספר שורת המסך המתאימה, שינוי עומק וצורת חור שינוי צורה של גליל הדפסה לליתוגרפיית נקבעים, וכמות הדיו מחושבת ועובי הסרט מכוונן. מכוון לכיוון מצעים שונים כגון נייר, סרט מפלסטיק (כגון pet, PI, CPP, וכו '.), משי וכדומה, סדרה של פרמטרי תהליך הדפסה, כגון המתח של התפתלות והרגיעה, הלחץ של הדפסת הטבעה גומי רולר, צמיגות הטקסיטרופית של התערובת, זווית המגע של המגרד, אוברפרינט מהירות ומיקום הדפסת רכב, מותאמים לקבלת ערכת תהליך ההדפסה המיטבית.

2.4 מיטוב הסרט דיו ייבוש טמפרטורה הלחץ רולר

מכיוון ששכבת הדיו המוליך מיובשת ומתמצקת במידה מסוימת, ולאחר מכן לוח שנה על ידי רולר, ניתן לשנות את מורפולוגיה השטח, ניתן להגדיל את צפיפות שכבת הדיו, והמוליכות יכולה להשתפר במידה רבה. עם זאת, סרט הדיו הנלחץ קל לגרום להגברה ולעיוות חוט. להתאים את הטמפרטורה ואת הזמן של שכבת הדיו המוליך של גראפן ב-UV ריפוי ערוץ, לבדוק את יכולת שיפור מוליכות ואת שכבת דיו מתאר תואר דפורמציה, למטב את הסרט לריפוי טמפרטורה, לחץ זמן ושיוף פרמטרים של תהליך אחר.

2.5 לנתח ולבדוק את הביצועים של מדבקת RFID

קח את גיליון הדוגמאות המודפס, להדביק את השבב, ובדוק את פרמטרי הביצועים החשמליים שלו כגון תדירות עבודה, רוחב פס, כיוון לקיטוב, הנחיות למנהל, קבל, רוחב האונה, עכבה, רוחב פס של מקדם איכות, הנחיות למנהל, קבל, הפסד חוזר, מקדם איכות, רגישות ופרמטרים אחרים ביצועים חשמליים על מנתח הרשת כגון פורמט תג, ולבדוק את מרחק הקריאה שלו בסביבות יישומים שונות, אימות ותיקון.

מסקנה

באמצעות שיטות המחקר והמסלולים הטכניים, אנו מקווים להשיג תגי RFID אלקטרוניים עם מוליכות גבוהה ולענות על הצרכים של האינטרנט בתעשיית הדברים, להגשים את הייצור התעשייתי בקנה מידה גדול של תגי RFID אלקטרוניים, לגמרי ללא בזבוז בתהליך הייצור, ולהבטיח את הגנת הסביבה הירוקה. האיטראציה הטכנית של מדבקת ה-RFID תהפוך לשקע הבא באינטרנט של תעשיית הדברים.