一文读懂NFC传感器系统架构和应用.doc
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1、一文读懂NFC传感器系统架构和应用无线技术上的进步为柔性电子学开辟了新的机会。近距离无线通讯(NFC)可以实现双向的短程无线通讯,属于一类新兴的技术,其市场定位是形成柔性印刷型传感器系统的架构。印刷型NFC传感器设备,例如佩戴式的温度监测器或篡改检测设备等,并不需要在电路板上提供电源、插头或有线的连接方式,跳线上的集成芯片在靠近具有NFC功能的读取器或蜂巢设备时才会启动。生产NFC传感器系统需要NFC功能元件及传感器功能元件。现在,透过采用印刷型银柔性制造和装配工艺,可以提高这两类主要功能元件的制造效率。最近在银墨和印刷技术上的发展,可以将每个NFC标签镶嵌层或设备所需的导电天线线圈走线印刷到
2、高度耐久、高度灵活的聚合物基板上。与同等的铜电路相比,聚酯上的导电墨水可以显着降低基板的成本。在相同的基板上可以形成传感器,或者将传感器连接到其上,而且这一工艺支持添加微控制器(MCU)单元及其他电子元件,实现全整合的解决方案。从货运和物流业直到药物与医疗设施中的病人监护,NPC印刷型传感器系统现在正在转移到要求一次性使用的众多产业。为成功转换到银柔性技术而指定在为给定的应用指定导电墨水和基板材料时,必须认真的考虑多个因素。当从传统的刚性电路或柔性铜电路过渡到具有NFC功能的印刷型银柔性传感器系统时,这种做法尤其正确。NFC需要依赖于天线线圈走线的导电性,蚀刻的铜走线是一种高导电性的基体材料,
3、宽度可能小至0.003英寸。然而,印刷型银电路的导电性要低于作为基体材料的铜,所以印刷的走线需要更宽一些,由于聚合物基板在元件的正常使用过程中会屈曲,较宽的走线特别可以保持印刷走线的完整性。成功的转换到银柔性元件,需要具备相关的知识来进行必要的调整,从而正确的形成更宽的走线,并且设计出功能与基于铜的元件相同的天线。应当部署富有经验的设计开发团队简化这一流程,采用先进、专有的钣金制造与滚动式制造工艺可以简化智慧标签、传感器跳线,以及其他大批量产品上银走线的印刷工艺。与FR-4或铜柔性电路板不同的是,印刷型银柔性技术增加了进行进一步转换的选项和能力,例如可以形成一卷具有NFC功能的传感器标签,或者
4、采用图形贴纸来进行美化。根据印刷型传感器设计的复杂性及其预期的功能,从FR-4电路板过渡到成本更低的聚合物基板上的印刷型银电路,可能就是最佳的方案。对于复杂的应用来说,例如,如果印刷电路板上超微型化的元件间距过于稠密,那么传统上使用铜的FR-4电路板非常有可能作为首选的技术。对于元件数量较少(约为20件或更少一些)的应用,银柔性技术的优势则会更加明显,原因在于可以降低银走线覆盖住的基板区域的占比。比如说,佩戴式的健身或医疗传感器上的跳线可以提供充裕的空间,支持更宽的银走线,并且需要更加柔软易弯的基板材料,例如聚酯等。聚合物上的印刷型银柔性技术重量更轻、在三维(3D)上具有极高的灵活性,因此以上
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