Sunshine

组件化线路板技术

您现在的位置:首页 > 技术支持 > 组件化线路板技术
蓝牙NFC快速配对技术
作者:尹敏又 发布于:2013/7/29 11:00:55 点击量:
更多

前言

       NFCNear Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。NFC 提供了一种简单、非接触式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。NFC技术应用非常广泛,基础功能如从数据传输到移动支付等,NFC技术应用目前正处发展期,其涉及的领域有城市、交通、物流、安防、家居、城市等各大型领域,未来可涉及到NFC技术的应用范围将无法预估。

       蓝牙(bluetooth)是一种支持设备短距离通信的无线电技术,蓝牙配置简单,利用蓝牙技术,能够有效地实现近距离移动通信终端设备之间的非接触式通信,目前蓝牙技术得到空前广泛的应用。但是蓝牙存在不足,如蓝牙的配对连接时间需要6秒,配对需要设置密码等,亲身体验过蓝牙传输文件的用户都知道,用蓝牙传输文件往往设备配对耗费时间比传输文件的时间还要长,信息时代的最大特点是更加方便快速的信息传播,这个问题滞后了蓝牙在实际生活中的运用。

       NFC技术为蓝牙技术的缺陷提供了有效的解决方案。其产品形态:蓝牙NFC快速配对模块:NFC功能手机和装有蓝牙NFC模块的设备近距离接触后,即可完成配对,中间省掉了打开蓝牙设备、寻找蓝牙设备和设置蓝牙密码。简化了蓝牙配对的操作过程。

蓝牙-NFC快速配对模块中NFC天线主要由线圈、功能芯片、整流电路组成,

  

蓝牙-NFC快速配对产品


市场现状

针对蓝牙NFC快速配对模块的产品,目前市场上有电子标签和柔性线路板制造两种制造方案。但市场上产品良莠不齐,产品的一致性和稳定性皆很难保证。笔者有亲身经历:之前购置一款国内某品牌带NFC快速配对功能的蓝牙音响,使用半个月后出现NFC连接无法控制蓝牙音响开机,再过一段时间后,NFC便形同虚设,无法采用NFC进行蓝牙连接配对,经过售后返厂检查后,发现问题出自NFC天线和芯片之间连接线路断裂,造成天线功能不正常。这说明目前国内的蓝牙NFC快速配对模块由于缺乏行业标准,导致产品稳定性无法有效控制,其终端制造商(本案为音响提供商)就被冠以产品质量缺失的影响。

目前市场上NFC蓝牙配对模块的功能芯片的差别也各不相同。笔者经过拆解市场上一些蓝牙音响了解到,有些国内厂商为图复制简单,采用了几年前摩托罗拉终端采用的NFC处理芯片。而该芯片目前已停产,此小类产品毫无稳定性可言。另有一些厂商采取芯片方案都是现阶段已被市场证实的具有潜在不稳定性的,这类蓝牙NFC快速配对模组的产品稳定性、性能一致性都存在潜在风险,这些不稳定性都影响着市场和客户对终端提供商的产品认知和品牌形象。

 


两种制造工艺的区别

制造工艺

印刷/蚀刻制造工艺

柔性线路板制造工艺

1、印刷/蚀刻天线结构

1、柔性线路板制造天线结构

2、物理性能

 

可焊性/热冲击

抗剥离强度

盐水喷雾实验

不耐

强(>48H

耐溶剂实验

不耐

//甲乙酮

温度冲击实验

高温高湿实验

弯曲强度实验

1万次

10万次

耐折度测试

尺寸稳定性

可操作性

保质周期

1-3

1-3

使用寿命

3-5

5

3、电气性能

 

线路导通率

较差

极好

绝缘效果

极好

高频导体功效

较大

较小

4、产品性能

 

谐振频率

误差较大

误差较小

品质因素

不稳定

比较稳定

LCR指标

一致性差

一致性好

匹配阻抗

可控性较差

可控性较好

读卡距离

较小、距离一致性差

较大、距离一致性好

5、制造工艺

 

1、蚀刻工艺:采用聚酯膜作为绝缘基材,使用软板专用的树脂胶将铝箔(铜箔)与聚酯膜压合在一起,形成具有金属层的导电基材,通过贴感光干膜或丝印感光油墨作为抗蚀刻层,采用曝光、显像、蚀刻、退膜工艺制造出图形线路,再通过铆接方式实现两面线路电路连接。

2、印刷工艺:印刷工艺制造天线是采用导电油墨(碳浆、银浆、铜浆等材料)通过网版直接印刷在绝缘基材上,并采用合适的温度进行固化,形成天线的导电线路。

制造工艺:

柔性线路板工艺制造NFC天线,主要采用聚铣亚胺双面覆铜箔基材+丝印油墨阻焊或聚铣亚胺PI膜材料制成,通过工程设计、开料、钻孔、沉电铜、贴膜曝光、DES线等工序制作导电线路,通过贴膜或油墨印刷工艺制成阻焊并表面处理,保证产品的绝缘性能和可焊接性能,并采用LCR电阻测试,保证产品每批次性能的一致性,而另可以单独设计测试治具,模拟测试天线感应距离,确保产品性能的可靠性及产品应用功能实现。

6、生产周期

2-5/款(样品)

样品:2-5/款(样品)

7、价格

较低

较高

       

 


 

不同制造工艺的其他区别

   印刷天线主要是直接用导电油墨在绝缘基板上印刷导电线路形成电路,产品在工作时电感下降,金属产生的涡流转变成热量,使零件部件发热,此环境下采用印刷/蚀刻制造工艺会影响产品是使用的寿命和稳定性。同时在印刷/蚀刻天线生产过程中均是采用铆接方式,在转移和封装过程会受到外力后铆接点容易断开,导致天线开路产生功能不良,用户在使用的过程中会经常碰到接触不良现象,直到最后彻底罢工。

    印刷/蚀刻天线是采用聚酯膜作为绝缘基材而柔性线路板天线外表面加了一层吸波材料,有强烈的抗干扰作用。采用印刷/蚀刻工艺制造的天线有一个显著的特点:生产速度快,但其在生产过程中会使用多种酸碱化学药品,产后会产生大量的废水,这些污水如果处理的不妥当将会造成环境污染,不符合当代绿色环保主流观念。

相反柔性线路板工艺制造的NFC天线,所采用的基材以聚酰亚胺覆铜板为主,这种材料的耐热性高,尺寸稳定性好,与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过压制而成最终产品,制造工程采用LCR阻抗测试,确保每批次产品性能一致。采用柔性线路板工艺制造的蓝牙NFC快速配对模块,其材料为绿色无卤基材,抗干扰材料主要是树脂吸波材料和烧结铁氧体材料,其生产过程均符合绿色环保要求。

 

 

 

          


产品性能指标对比

 

频 率

 

 

品质因子

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

以上测试结果可以看出,采用柔性线路板制造工艺的蓝牙NFC快速配对模块,比采用印刷/蚀刻制造工艺的蓝牙NFC快速配对模块,其产品一致性和稳定性都优秀不少。但是普通客户无法分辨产品的制造工艺和芯片标准,笔者就在此列举一些实际图片供大家参考(该办法只能用于拆机检验,并不能从表面获知内部制造工艺)