首先采用激光微针/微电极拉制仪(Sutter P-97/P-2000，美国Sutter)将毛还外径为1.0mm、内径为0.6mm的硼硅酸盐玻璃毛细管拉断成微针，然后采用锻针仪(MF-900，日本Narishige)将微针在合适的尺寸位置截断并将出口锻制成内构双锥形，最后制备的出口内径可变范围为60?120 μ m ;内构双锥形玻璃微喷嘴具有较好的液滴微喷射能力，较平口等微喷嘴能够微喷射出更大粘度的溶液。
[0032]实施例1
[0033]RFID标签天线13的制备，具体步骤如下:
[0034]步骤IPET薄膜基底10的洁净处理:将PET薄膜放入烧杯中，倒入适量的浓硫酸，放在加热炉上加热10分钟，然后取出冷却10分钟，再用去离子水冲洗PET薄膜表面残余的浓硫酸。用棉球擦干后放入含有丙酮的烧杯中，再将烧杯放入超声波清洗仪中震荡10分钟，取出后用去离子水冲洗干净，并用氮气将其表面水分吹干，如图2a所示。
[0035]步骤2PET薄膜基底表面疏水涂层11的制备:首先配置浓度为0.05w%的全氟烷基丙烯酸酯疏水溶液，然后将洁净处理好的PET薄膜放入疏水溶液中，采用提拉法将PET薄膜从疏水溶液中取出，放入小烧杯中。接着将小烧杯放入恒温干燥箱中，先以60°C加热5分钟，再以120°C加热10分钟。最后取出，即可得到制备有疏水涂层的PET薄膜基底，如图2b所示。
[0036]步骤3内构双锥形玻璃微喷嘴6的制备:采用所述的内构双锥形玻璃微喷嘴制备方法制备出内径为80 μπι的内构双锥形玻璃微喷嘴，并利用毛细现象原理将纳米银导电墨水装入内构双锥形玻璃微喷嘴6。
[0037]步骤4设置压电致动器3的驱动电压幅值为80V，驱动频率为2Hz，设置二维工作台9运动参数使得液滴重叠率为60 %，工作台9的运动图形选择弯折偶极子天线图形。驱动所述内构双锥形玻璃微喷嘴6，将纳米银导电墨水微喷射到疏水涂层11上，即可制得RFID标签天线图形12，且制得的RFID标签天线图形12的线宽为300 μ m，如图l、2c所示。
[0038]步骤5制得RFID标签天线图形后，将其置于恒温干燥箱内进行烧结，设定烧结温度为170 °C，烧结时间为25min，即可制得固化后线宽为308 μ m、电阻率为4.6 μ Ω.cm的RFID标签天线。如图2d所示。采用矢量网络分析仪对制备的弯折偶极子天线进行性能检测，得到天线的Sll参数为-27.52dB，谐振频率为2.75GHz，天线带宽为2.65?2.82GHz，与天线仿真软件结果具有较好的一致性。
[0039]实施例2
[0040]RFID标签天线图形13的制备，具体步骤如下:
[0041 ] 步骤1、2与实施例1所述步骤1、2相同
[0042]步骤3内构双锥形玻璃微喷嘴6的制备:采用所述的内构双锥形玻璃微喷嘴制备方法制备出内径为60 μπι的内构双锥形玻璃微喷嘴，并利用毛细现象原理将纳米银导电墨水装入内构双锥形玻璃微喷嘴6。
[0043]步骤4、5与实施例1所述步骤4、5相同。即可制得固化后线宽为230 μπκ电阻率为4.2 μ Ω.cm的RFID标签天线。如图2d所示。
[0044]实施例3
[0045]RFID标签天线图形13的制备，具体步骤如下:
[0046]步骤1、2、3与实施例2所述步骤1、2、3相同
[0047]步骤4设置压电致动器3的驱动电压幅值为40V，驱动频率为2Hz，设置二维工作台9运动参数使得液滴重叠率为40 %，工作台9的运动图形选择弯折偶极子天线图形。驱动所述内构双锥形玻璃微喷嘴6，将纳米银导电墨水微喷射到疏水涂层11上，即可制得RFID标签天线图形12，且制得的RFID标签天线图形12的线宽为130 μ m，如图l、2c所示。
[0048]步骤5与实施例1所述步骤5相同。即可制得固化后线宽为134 μπκ电阻率为
4.8 μ Ω.cm的RFID标签天线。如图2d所示。
[0049]实施例4
[0050]RFID标签天线13的制备，具体步骤如下:
[0051]步骤1、2、3、4与实施例1所述步骤1、2、3、4相同
[0052]步骤5制得RFID标签天线图形后，将其置于恒温干燥箱内进行烧结，设定烧结温度为140°C，烧结时间为20min，即可制得固化后线宽为305 μπκ电阻率为8.2 μ Ω.cm的RFID标签天线。如图2d所示。
[0053]具体实施过程中，RFID标签天线的宽度和天线的类型可由RFID标签天线图形决定，制得的天线的导电性能可由烧结时间和烧结温度进行控制。
【主权项】
1.一种基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 第I步、PET薄膜基底表面疏水涂层的制备 1.1对PET薄膜进行洁净处理； 1.2在洁净处理的PET薄膜基底表面进行疏水涂层的制备； 第2步、RFID标签天线图形的制备 2.1制备内构双锥形玻璃微喷嘴； 2.2驱动内构双锥形玻璃微喷嘴，将纳米银导电墨水按所需天线图形形状微喷射到PET薄膜基底表面的疏水涂层上，从而制得RFID标签天线图形； 第3步、RFID标签天线的烧结成型 3.1将制备有天线图形的PET薄膜基底烧结固化后，将基底取出，即可在PET薄膜基底表面制得RFID标签天线。2.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，1.1步中，所述的PET薄膜分别采用浓硫酸、丙酮和去离子水进行洁净处理。3.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，1.2步中，所述的疏水涂层采用全氟烷基丙烯酸酯溶液进行制备，全氟烷基丙烯酸酯溶液的浓度为 0.05w%。4.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，2.1步中，所述的内构双锥形玻璃微喷嘴毛细管外径为1_，内径为600 μπι，微喷嘴出口内径为60 ?120 μ mD5.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，2.2步中，纳米银导电墨水的粘度为12cps。6.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，2.2步中，所述的微喷射通过协同控制液滴微喷射控制参数与三维工作台运动参数实现，液滴微喷射控制参数包括压电致动器的驱动电压波形、驱动电压幅值和驱动频率，压电致动器的驱动电压波形为陡升缓降波形，驱动频率设定为2Hz，驱动电压幅值变化范围为40?80V ;三维工作台运动参数包括液滴的重叠率、工作台运动图形，液滴的重叠率变化范围为30%?70%。7.如权利要求1所述的基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，其特征在于，3.1步中，所述的烧结固化采用恒温干燥箱，烧结温度为80?200°C，烧结时间为5?30min。
【专利摘要】本发明公开了基于液滴微喷射的RFID标签天线制备方法，包括以下步骤：采用提拉法在PET薄膜基底表面制备疏水涂层；采用液滴微喷射法制备RFID标签天线图形；将制备有RFID标签天线图形的基底置于恒温干燥箱内进行烧结，即可制得固化后的RFID标签天线。本发明的RFID标签天线图形制备过程只需一步，成本低廉，无需特定的模板，且可以制备任意图形的RFID标签天线。
【IPC分类】H01Q1/22
【公开号】CN105006629
【申请号】CN201510387672
【发明人】朱丽, 杨利军, 朱晓阳, 杨眉, 李宗安, 章维一
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月3日