柔性滤波器的设计与制备研究

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cuileidan
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印刷电子技术制备的电子器件具有柔性化、易于大面积制备、成本低、污染小等优势,受到了广泛关注。印刷电子技术的应用主要有射频识别标签、柔性晶体管、柔性传感器、柔性显示器和太阳能电池等。柔性传感器的发展以及芯片的小型化为可穿戴设备的制备创造了条件,通过采集生理参数可对人的健康状况进行监测。由于滤波器可滤除信号中的杂波,因而可穿戴设备的发展使得柔性滤波器的研究成为迫切需要。本文研究了采用喷墨打印技术引入银离子导电墨水的方法制备柔性RC滤波器,对滤波器结构进行设计并探讨打印参数对滤波器制备的影响。该方法制备出的柔性RC滤波器附着力良好,为滤波器的可靠性提供了保障。论文先给出导电图案的制备步骤,并对印前处理、导电图案印制过程中发生的化学反应以及温度对镀铜效果的影响进行讨论。实验发现采用NaOH溶液预处理后的聚酰亚胺作为基底,有利于银离子导电墨水的均匀铺展,其打印效果比未处理的聚酰亚胺薄膜好。实验结果表明采用喷墨打印技术在NaOH溶液预处理后的聚酰亚胺薄膜表面打印银离子导电墨水,再对其进行化学镀铜可成功制备出导电图案。然后,在分析RC滤波器工作原理的基础上对柔性RC滤波器进行结构设计,给出柔性RC滤波器的模型图,选取合适的打印参数进行柔性RC滤波器的制备。实验结果表明,在柔性RC滤波器的制备中,墨滴间距选取25μm较为合适。实验测得该方法制备出的柔性RC滤波器的附着力可达到5B级。最后,对制备出的柔性RC滤波器进行弯折测试和滤波特性测试。实验发现弯折测试后柔性RC滤波器不会被毁坏,表明其具有良好的稳定性。滤波特性测试发现低频信号能顺利通过而高频信号被抑制,表明其具有低通滤波特性。采用喷墨打印技术引入银离子导电墨水制备出的柔性RC滤波器的附着力良好,具有低通滤波特性,表明使用该方法制备柔性RC滤波器具有可行性。并且该方法制作步骤简单,易于柔性RC滤波器的个性化设计,成本远低于传统方法,为柔性滤波器的制备提供了一种新的工艺方法。
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