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目前，RFID標簽技術(shù)的進(jìn)展，主要集中在天線(xiàn)和芯片的制造材料與印刷工藝方面，并成為印刷電子技術(shù)一個(gè)重要的研究方向。 相比RFID標簽制作的其他技術(shù)，印制技術(shù)的誕生使RFID標簽在低成本、高效率和環(huán)�；矫婢哂胁豢杀葦M的優(yōu)勢，為其進(jìn)一步在民用領(lǐng)域發(fā)揮作用提供了極大的可能。 制造材料的進(jìn)展 1、天線(xiàn)材料 主流RFID天線(xiàn)主要以銅和鋁為材料，分別通過(guò)線(xiàn)圈繞制和蝕刻工藝制作，產(chǎn)品在可靠性和使用壽命上具有很大優(yōu)勢，因此占據了絕大部分市場(chǎng)。 然而，隨著(zhù)納米技術(shù)的興起，可直接印制RFID天線(xiàn)的納米油墨(采用導電材料制成)對現有材料提出了挑戰。根據IDtechEX(知名市場(chǎng)研究公司)統計，2012年全球導電油墨占有28.6億美元的市場(chǎng)，預計2018年導電油墨市場(chǎng)將達到33.6億美元，屆時(shí)，納米銀導電油墨和納米銅導電油墨市場(chǎng)將達到7.35億美元。 不過(guò)，納米導電油墨印制RFID天線(xiàn)技術(shù)，目前仍面臨著(zhù)油墨附著(zhù)力、耐摩擦性、印刷均勻性、導電性與防氧化性需要改善等問(wèn)題。 (1)納米銀導電油墨 納米銀導電油墨具有優(yōu)異的導電性、防氧化性，加上其技術(shù)成熟度較高，是印制RFID天線(xiàn)的首選材料。 華中科技大學(xué)相關(guān)研究組以次磷酸鈉為還原劑、六偏磷酸鈉為分散劑、PVP為保護劑，與硝酸銀溶液反應，制得紫紅色銀溶膠，加入pH調節劑，將銀溶膠pH值調節至3，經(jīng)過(guò)濾、鈍化、洗滌等操作，在60℃溫度環(huán)境下真空干燥得到平均粒徑為30nm左右的納米銀粉，再加入到FA-406油墨中配置成導電油墨，固化后，該導電油墨具有較好的柔韌性和耐濕熱性，且導電性高、印刷均勻性也好。 (2)納米銅導電油墨 納米銅導電油墨雖然導電性比納米銀導電油墨稍差，但價(jià)格具有很大的競爭優(yōu)勢，近年來(lái)開(kāi)始成為研究熱點(diǎn)。不過(guò)，銅的化學(xué)性質(zhì)活潑，這使得如何避免納米銅顆粒在合成與應用中氧化成為一大難點(diǎn)。 有公司在有機溶劑乙二醇中采用還原法，成功制備了直徑為30～50nm的球形納米銅，且無(wú)其他的氧化物存在，這表明乙二醇可以防止納米銅氧化，同時(shí)聚乙二醇分散劑可以增加納米銅粒子的分散穩定性及均勻性。 2、芯片材料 在芯片制造領(lǐng)域，衡量制造工藝的基準是芯片內晶體管與導線(xiàn)相連接的寬度，即線(xiàn)寬，寬度越細，該制造工藝越精準。受到原子元件尺寸的限制，半導體芯片的線(xiàn)寬有其物理極限，芯片體積不可能無(wú)限小，因此，通、斷電的頻率到一定程度就很難再提高。 采用碳納米管(CNTs)來(lái)取代硅晶體管，是突破這個(gè)瓶頸的最佳方法。CNTs與其他半導體材料相比，不僅尺寸小、電學(xué)性能優(yōu)異、物理和化學(xué)性質(zhì)穩定，而且CNTs構建的晶體管還具有發(fā)熱量更少以及運行頻率更高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，CNTs容易實(shí)現溶液化，分離純化后的CNTs墨水能印刷出高性能的薄膜晶體管器件。 不可避免的，CNTs也存在著(zhù)缺點(diǎn)，即制備的CNTs中同時(shí)含有金屬性和半導體性CNTs。因此，在芯片制造領(lǐng)域，其需要經(jīng)過(guò)分離處理，得到半導體性質(zhì)的CNTs才能發(fā)揮相應的作用。 目前，單壁CNTs的分離一般基于化學(xué)方法，較為成熟，有電泳分離法(electrophoretic separation)和層離法(chromatographic method)等，但往往涉及到多種化學(xué)試劑，如加入表面活性劑會(huì )產(chǎn)生摻雜效應，所以，分離需要多步物理化學(xué)過(guò)程來(lái)完成。 近幾年，又出現了一種全新的分離CNTs的方法——庫侖爆炸法。庫倫爆炸法利用靜電排斥的原理使一束單壁CNTs帶上同種電荷，當電荷之間的排斥力大于CNTs之間的范德華力時(shí)，即發(fā)生庫侖爆炸。這種爆炸能使一束碳納米管相互分離，形成一種獨特、新奇的放射狀格局，被命名為“納米樹(shù)”(nanotree)。經(jīng)拉曼光譜(Raman spectra)等測試證明，分離后的CNTs具有較小的直徑，不到3nm，甚至出現結構完整的單根CNTs。 同時(shí)出現的還有其他新技術(shù)，如利用不同序列的DNA識別金屬性和半導體性單壁CNTs。DNA識別雖然靈敏，但成本高，且耗時(shí)長(cháng)�？s短這一時(shí)長(cháng)可以通過(guò)兩相萃取，將不同屬性單壁CNTs分離開(kāi)來(lái)，整個(gè)過(guò)程只需4分鐘，比傳統的方法快了數十倍，而且成本大幅降低，為分離出的單壁CNTs走向真正意義的應用提供了可能。（科印網(wǎng)，文/胡旭偉） ------------------------------------------------------------- 集芯城—IC正品原裝大批量在線(xiàn)商城：http://www.icjxc.com/ 用微信也可以詢(xún)價(jià)啦！關(guān)注集芯城微信號：icjxc520，輸入電子元器件型號、品牌，即可隨時(shí)隨地用手機微信快速詢(xún)價(jià)、查詢(xún)現貨，親們再也不用到處找名片了。 |
