[发明专利]一种用于射频识别RFID天线导电图案的材料

说明书

本发明提供了一种用于射频识别RFID天线导电图案的材料，其具体特征如下：该材料为核壳结构金属纳米颗粒，内核为50nm左右的Cu颗粒，Ag层通过置换与化学沉积复合的方法包覆在Cu表面，将该Cu@Ag纳米颗粒与无水乙醇和去离子水混合配置固含量70％左右的导电油墨，通过钢网印刷、烧结得到。本材料采用钢网印刷可制作不同厚度的天线图案，满足各频段不同阻抗要求的天线。该Cu@Ag纳米颗粒具有阻抗低、导电性高、Ag层厚度可控等特点，相对于Cu导电油墨具有高的抗氧化性，相对于纯Ag或Au导电油墨成本大大降低，并且通过控制Ag层厚度可以实现最佳烧结性能，同时材料制备工艺简便、油墨溶剂环保、可再生，在射频识别RFID天线用导电油墨领域具有非常大的应用前景。

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种用于射频识别RFID天线导电图案的材料及其制备，以及用该材料制造的RFID天线。

背景技术

射频标签是产品电子代码(EPC)的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通并对其进行识别和读写。RFID(Radio Frequency Identification)技术作为构建物联网的关键技术近年来受到人们的关注。RFID技术具有精度高、适应环境能力强、读取距离远、应用便利等诸多优点，应用分布在身份证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理等众多领域，它将涉及人类生活的各个方面，具有具大的市场价值。

制作RFID天线的方法大体有冲压刻蚀法、真空沉积法、导电油墨法和烫金法。冲压刻蚀法制作的金属天线膜层较厚，不利于制作柔性标签，制作速度慢，产率低，同时蚀刻液产生的废水会污染环境，模切工艺取决于设备精度，无法制造复杂图形的射频天线；真空沉积法工艺复杂，镀层较薄，导电效果差，若增加镀层厚度制造成本极高，同时产率也比较低，无法市场化应用；导电油墨法制作的速度较快，导电油墨要求低电阻特性好，无法使用传统的碳质导电油墨，而金和银导电油墨的价格比较贵，导致印刷成本较高；烫金法是按天线图案在柔性基板表面涂覆热敏胶，然后将烫金膜压到基片表面，同时加热使两者涂胶部分粘合，将烫金膜剥离，移除未粘合的部分，完成天线加工，相比较而言成本低、工艺简单、产率也较高，但其转印金属膜较薄，阻抗高，只能在有限的范围内使用。

例如，CN103224739A提供了一种RFID标签天线用低温烧结型水性导电油墨的制备方法。其制备工艺包括以下步骤：将片状银包铜粉与纳米银粉混合均匀；然后将导电填料与水性连接料、溶剂、助剂等混合研轧，研磨至一定细度，得到本发明的RFID标签天线用导电油墨。该方案需要添加消泡剂、增稠剂、树脂粘合剂，污染大，成本高。

CN105598468A提供了一种用于导电油墨的银包铜纳米颗粒的制备方法，分别将铜的前驱体、保护剂和还原剂溶于有机溶剂，加热，制得纳米铜溶液；向所述纳米铜溶液中加入硝酸银溶液，冷却，离心，干燥，制得用于导电油墨的银包铜纳米颗粒。该方案所得油墨孔隙率和电阻率不佳。

CN102612269A提供了一种全印刷印制电路板及其制作方法，其包括绝缘基板、丝网印刷在绝缘基板上的导电油墨层以及电镀在导电油墨上的金属铜层，该导电油墨层包括银包铜颗粒、树脂粘合剂和溶剂。该方案需要添加消泡剂、增稠剂、树脂粘合剂，污染大，成本高。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种用于射频识别RFID天线导电图案的材料，使用所述的材料制备成导电油墨，油墨溶剂只需无水乙醇和去离子水，达到了绿色、环保、可再生的要求，在保证高产率的前提下，降低印刷成本，提高导电率，同时可以精确控制天线图案厚度，可用于柔性或刚性各类基板，通过控制核壳结构的壳厚可实现印刷图案的最佳使用性能。

对此本发明采用的技术方案为：

一种制备用于射频识别RFID天线导电图案的材料的方法，其包括以下步骤：

步骤S1，制备Cu纳米颗粒；