[發(fā)明專利]一種采用加成工藝制備導(dǎo)電線路的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210375899.6
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102883543A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常煜;楊振國
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H05K3/10
• 分類號: H05K3/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于印制電子領(lǐng)域，具體為一種采用加成工藝制備導(dǎo)電線路的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)印刷電路板中線路制造工藝是運(yùn)用減成蝕刻法在覆銅板上刻蝕出線路圖形，其存在材料消耗高、生產(chǎn)工序多、廢液排放大、環(huán)保壓力重等諸多缺點。新興的印制電子工藝是采用印制工藝，把功能性的油墨或槳料，快速地印制在有機(jī)或無機(jī)基材上，形成各種電子元器件和電子線路，具有生產(chǎn)工序少，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好，設(shè)計靈活，功能多樣化等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。

?運(yùn)用印制電子工藝制造導(dǎo)電線路，現(xiàn)在多使用的是噴墨、絲網(wǎng)印刷納米銀油墨或者導(dǎo)電銀漿。使用銀作為導(dǎo)電單元具有導(dǎo)電率高，性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，不過銀的高價格也限制了印制電子工藝的大規(guī)模應(yīng)用。用銅取代銀可以解決成本問題，不過微細(xì)顆粒的金屬銅極易被空氣所氧化，導(dǎo)致無論是納米銅油墨還是導(dǎo)電銅漿的電導(dǎo)率都不是很理想。

化學(xué)鍍技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程?；瘜W(xué)鍍常用溶液：化學(xué)鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。在印制線路金屬化中將使用化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳與化學(xué)鍍鎳磷。鈀、鉑、金、銀、銅、鈷、鎳、鐵等是具有催化作用的金屬，對于聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等薄膜來說，要實現(xiàn)化學(xué)鍍需要先在其表面形成催化金屬中心，又稱為活性中心。要使用化學(xué)鍍的方式制造印制電路板的線路，活化中心必須可以選擇性的形成。

?本發(fā)明運(yùn)用了印制電子工藝，通過印刷的方式將成膜劑選擇性的印刷在樹脂基板上，固化后浸入催化金屬離子溶液或者納米粒子膠體中，成膜劑中的吸附物質(zhì)可以吸附金屬離子或者金屬納米顆粒，從而在表面上形成活性中心，再通過化學(xué)鍍的方式使線路金屬化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供義工采用加成工藝制備導(dǎo)電線路的方法，本發(fā)明使用印刷的方式將活化中心選擇性的形成在樹脂基體的表面，從而進(jìn)行化學(xué)鍍金屬化。使用本工藝制備導(dǎo)電線路具有工藝簡單、成本低廉、綠色高效等特點，可以得到低電阻線路，滿足印制電路板的使用要求。本發(fā)明的原理是成膜劑中的硅烷偶聯(lián)劑作為吸附物質(zhì)，其巰基、氨基、環(huán)氧基、羰基可以作為吸附基團(tuán)與催化金屬單質(zhì)或者離子通過絡(luò)合的方式鍵合，使催化金屬附著與成膜劑表面從而形成活性中心催化化學(xué)鍍進(jìn)行。由于在化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍鎳磷的過程中會在活性中心上產(chǎn)生大量氫氣，如果活性中心位于成膜劑內(nèi)部，產(chǎn)生的氫氣將極大的影響膜的完整性與粘附性。所以本發(fā)明將活性中心吸附在成膜劑表面，化學(xué)鍍過程中產(chǎn)生的氫氣將不會影響膜的完整，所以可以長時間高溫化學(xué)鍍，從而獲得更高導(dǎo)電性的線路。???????????????????????????????????????

本發(fā)明提出的一種采用加成工藝制備導(dǎo)電線路的方法，具體步驟如下：

（1）?將0~0.9的樹脂、0~0.7的填料、0.3~0.6的溶劑、0.01~0.7的硅烷偶聯(lián)劑和0~0.05的增稠劑以500轉(zhuǎn)/min以上混合攪拌15~24小時，得到成膜劑；

（2）?將步驟（1）得到的成膜劑在基板上印刷成設(shè)計的線路圖形，得到線路基板；

（3）將步驟（2）得到的線路基板在60oC~120oC下加熱烘干固化，固化時間為5min~120min；

（4）將步驟（3）固化的線路基板置于0.1mol/L的催化劑溶液或膠體中1h；

（5）?將步驟（4）浸入催化劑后的線路基板置入去離子水中，洗去過量的催化劑；

（6）將步驟（5）清洗后的線路基板烘干，除去去離子水；

（7）將步驟（6）烘干后的線路基板置于化學(xué)鍍鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍5min~120min；

（8）?將步驟（7）化學(xué)鍍后的線路基板進(jìn)行后處理，即得所需的導(dǎo)電線路。

本發(fā)明中，步驟（1）中所使用樹脂為環(huán)氧樹脂或聚酯樹脂中的一種或者幾種的混合。

本發(fā)明中，步驟（1）中所使用的填料為重質(zhì)碳酸鈣、炭黑、白炭黑或二氧化鈦中的一種或幾種的混合。

本發(fā)明中，步驟（1）中所使用的溶劑是水、醇類溶劑、酮類溶劑、脂類溶劑或醚類溶劑中的一種或幾種的混合；醇類溶劑包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正己醇、乙二醇、一縮二乙二醇或松油醇，酮類溶劑包括丙酮、丁酮、乙酰丙酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮或異佛爾酮，脂類溶劑包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯或二價酸酯，醚類溶劑包括乙醚、四氫呋喃、異丙醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚或乙二醇二甲醚。