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摘 要：本文采用液相还原法制备花簇状银粉，以十二烷基硫酸钠（SDS）作为包覆剂，以抗坏血酸（VC）、葡萄糖、柠檬酸钠作为共同还原剂，还原硝酸银，制得银粉，再加入有机溶剂和白胶制得银浆。在此基础上使用丝网印刷技术将银浆印刷在相片纸上，采用红外烧结法对进行烧结，连接芯片，使用RFID读写器验证样品是否能发生RFID反应。研究发现：1）在丝网印刷图案圈数一定时，银浆导电性越好，全程银浆电阻越小，则越容易实现RFID。2）在银浆导电性一定时，印刷图案圈数越多越容易实现RFID。本文实验过程中，制备的银浆方阻最低为31.7mΩ；实现RFID的最低圈数为4圈，全程银浆电阻值为28.3Ω。

关键词：银粉；银浆；液相还原法；丝网印刷；RFID

引言

近年来，随着电子工业的快速发展，导电银浆作为各种电子元器件的关键功能材料，其发展和应用受到人们的广泛关注。赵彬等研究了银粉含量、形状、表面处理工艺对低温固化导电银浆导电性能的影响。[1]李燕华等通过片状银粉与不同尺寸的超细银粉、纳米银粉或球形银粉混合，制备得到不同组合的低温固化银浆。[2]本文通过制备花簇状银粉的低温银浆来研究其在无线射频识别（RFID）中的应用。

1 实验

1.1 实验药品

本实验选取的药品有硝酸银、抗坏血酸（VC）、葡萄糖、柠檬酸钠、十二烷基硫酸钠（SDS）、明胶、氢氧化钠、硫酸铵、乙二醇、丙三醇、聚醋酸乙烯酯（白胶）和去离子水。

1.2 实验仪器

超声波清洗机、磁力搅拌器、扫描电子显微镜（SEM）、数字万用表、RFID读写器。

1.3 实验方案

实验使用液相还原法制备花簇状银粉，实验在室温下即可还原出银粉。银浆的烧结使用红外烧结法，可在室温下极短时间内得到具有优异导电性的导电图案。在有机溶剂中加入适量白胶牺牲部分导电性来提高导电油墨的柔性和与基底的粘连性。将制备好的银浆通过丝网印刷技术印刷在相片纸上，使用万能表测定银浆的电阻来观察其导电能力。通过调整银浆电阻、印刷图案圈数来研究该实验银浆在无线射频识别（RFID）中的应用。

1.3.1 实验流程

（1）、将2g硝酸银溶于20m1去离子水中，超声溶解15分钟，得到溶液1。

（2）、将2gVC溶于15m1去离子水中，得到溶液2。

（3）、将1.2g葡萄糖溶于15m1去离子水中，得到溶液3。

（4）、将0.5gSDS和0.06g明胶溶于15m1去离子水中，超声溶解15分钟，得到溶液4。

（5）、将0.52g柠檬酸钠溶于15m1去离子水中，得到溶液5。

（6）、将0.4g氢氧化钠溶于20m1去离子水中，得到溶液6。

（7）、将上述溶液1-6依次混合，在室温，600r/min的条件下搅拌30min得到溶液7。

（8）、静置去除上清液后得到沉淀A

（9）、将氢氧化钠和硫酸铵按照1：1.65的比例并入适量去离子水后混入沉淀A中，在室温，600r/min的条件下搅拌15min得到溶液8。

（10）、静置去除上清液后得到沉淀B，加入适量去离子水在室温，600r/min的条件下搅拌15min，水洗两次后静置去除上清液得到沉淀C（银粉）。

（11）、将乙二醇、丙三醇按一定比例配制成有机溶剂并加入适量白胶与沉淀C混合制成银浆。

（12）、使用丝网印刷技术将银浆涂在相片纸上，连接芯片后用红外灯进行烧结。

（13）、样品在烧结后，进行烧结后处理。使用万用电表对其进行电阻测试，使用RFID读写器验证其是否能正常使用。

实验流程图如图1所示。

1.4 实验的表征手段

1.4.1 扫描电子显微镜（SEM）

扫描电子显微镜（SEM）可用于观察样品表面形貌，通过电子与物质间的相互作用，激发出电子，对其进行分析，可得到样品的表面形貌图实验通过SEM测试，得到银浆微观结构图，如图2。

2 结果与讨论

2.1 银浆导电性对RFID的影响

将制备所得的导电性不同的不同批次的银浆印刷在相片纸上，连接芯片，测定相同圈数下全程银浆的电阻，并用RFID读写器验证其是否能正常使用。

表1为使用导电性不同的银浆，印刷图案为5圈的实验数据。

实验过程中，使用RFID读写器验证样品是否能发生RFID反应时，全程银浆电阻为39.8Ω和54.6Ω的样品均能轻易的使RFID读写器发生反应，而电阻为103.4Ω的样品则需在RFID读写器上寻找合适位置才能使其发生反应，电阻为120.3Ω和152.1Ω的样品则不能使RFID读写器发生反应。

由此可得，在丝网印刷图案圈数一定时，银浆导电性越好，全程银浆电阻越小，则越容易实现RFID。

2.2 丝网印刷图案圈数的对RFID的影响

将制备所得的同一批次银浆印刷在相片纸上，连接芯片，测定不同圈数下全程银浆的电阻，并用RFID读写器验证其是否能正常使用。

表2为使用导电性相同的银浆，改变印刷图案圈数所得的实验数据。

实验过程中，使用RFID读写器验证样品是否能发生RFID反应时，印刷圈数≥4的样品可以使RFID读写器发生反应，印刷圈数＜4的样品不能使RFID读写器发生反应。

由此可得，在银浆导电性一定时，印刷图案圈数越多越容易实现RFID。

3 结论

本文采用液相还原法制备花簇状银粉，以十二烷基硫酸钠（SDS）作为包覆剂，以抗坏血酸（VC）、葡萄糖、柠檬酸钠作为共同还原剂，还原硝酸银，制得银粉，再加入有机溶剂和白胶制得银浆。在此基础上使用丝网印刷技术将银浆印刷在相片纸上，采用红外烧结法对进行烧结，连接芯片，使用RFID读写器验证样品是否能发生RFID反应。

通过实验，得到的主要结论如下：

（1）、在丝网印刷图案圈数一定时，银浆导电性越好，全程银浆电阻越小，则越容易实现RFID。

（2）、在银浆导电性一定时，印刷图案圈数越多越容易实现RFID。

本文实验过程中，制备的银浆方阻最低为31.7mΩ；实现RFID的最低圈数为4圈，全程银浆电阻值为28.3Ω。

参考文献：

[1]赵彬，殷有亮.银粉的形状对低温固化导电银浆导电性能的影响[J].印制电路信息，2013（09）：27-29+63.

[2]李燕华，左川，梁云等.不同组合银粉对低温固化导电银浆性能的影响[J].贵金属，2019，40（03）：27-32.

作者简介：王英慧（2002.3-）、女、汉族、天津市、本科、研究方向：导电银浆、单位：天津理工大学材料科学与工程学院、地址：天津市西青区宾水西道391号、邮编：300384。

课题名称：基于花簇状银粉的低温银浆制备及其在无线射频识别（RFID）中的应用研究 级别：天津理工大学校级大学生创新创业项目 编号：202210060132