[發明專利]一種在高分子微球表面化學鍍鎳的方法

無效

• 申請號: 201310236026.1
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103276376A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李興存;李岳
• 申請（專利權）人: 蘇州異導光電材料科技有限公司
• 主分類號: C23C18/34
• 分類號: C23C18/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及在微米級高分子微球表面鍍上一層厚度均勻的納米鎳層，成為導電微球。這種微球主要用作各向異性導電膜(ACF)的導電粒子。ACF主要用于電子計算器、液晶、等離子體以及各種半導體的顯示器面板與柔性電路板的連接。?

背景技術

信息、通訊產業突飛猛進的發展，帶動電子線路板線路精細化和集成化，越來越多的集成電路需要與線路板裝配，傳統的錫鉛焊接已不能滿足要求。各向異性導電膜是鍍鎳/金聚合物微球(粒徑1.0μm～5.0μm)均勻分散于熱固性樹脂中，涂布在12.5μm厚的聚酯薄膜上形成的。各向異性導電膜省卻了焊接，簡化了工藝，提高了可靠性，極大地促進了電子設備向輕、薄、小的方向發展。目前各向異性導電膜已大量應用于液晶顯示器與柔性電路板的連接上。?

各向異性導電膜的技術核心是粒徑均一的微米級單分散導電微球的制備。導電微球的制備是先通過傳統的聚合方式像乳液聚合、懸浮聚合等制備出微米級別的粒徑均一單分散的高分子微球，然后再在高分子微球表面鍍上一層納米厚度的鎳層。其中本發明中的高分子微球采用懸浮聚合的方式，所用單體含有氨基或羥基等官能團，這樣得到的高分子微球是含有氧或氮原子等活性官能團，在接下來的化學鍍中，這些活性官能團容易和無機的金屬鹽親和，從而解決了以往的專利中(JP58-106554、JP63-191818、CN200810015180.5)使用苯乙烯、二乙烯基苯等聚合以后不含有與金屬層具有親和能力的活性官能團，而導致的高分子微球表面鍍上無機的金屬層，結合力不牢，鍍層容易脫落的難題。這種高分子微球的粒徑范圍在1-50微米。?

在高分子微球表面鍍上一層納米厚度的鎳層有類似專利97121929.X200510019313.2，200610068708.6，但鍍層不牢，表面不光滑，微球單分散性差。本發明采用含有功能團的高分子微球作為母球，化學鍍采用復合氧化還原鍍鎳液，在機械攪拌和超聲波的共同作用下，得到鎳鍍層均勻、牢固，表面光滑，單分散性優良，達到各向異性導電膜要求的導電微球。?

發明內容

用于各項異性導電膜的微米級樹脂微球表面鍍鎳復合微球的制作方法，首先制備含有活性官能團的微米級高分子微球，其次是在表面鍍上一層厚度均勻的納米金屬層。?

制備帶官能團的微米級高分子微球所用單體是含有氨基或羥基官能團的聚丙烯酸特種酯微球，包括像聚甲基丙烯酸氨基乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、?聚丙烯酸氨基乙酯、聚丙烯酸羥乙酯、聚丙烯酸二甲基氨基乙酯、聚甲基丙烯酸3-氯2-羥基丙酯等。聚合方法是將所述配方量的單體、分散劑、混合溶劑加入到四頸瓶中，攪拌形成均相體系后，通入氮氣排空，加入溶有引發劑的單體。保持氮氣氣氛和適當的攪拌速度，70℃下聚合反應16～24h。將樣品用超速離心機離心沉降，棄去上層清液，用乙醇洗滌下層微球，離心洗滌多次。將洗滌后的微球在真空干燥箱中真空干燥24h，即得產品。?

高分子微球表面鍍上一層厚度均勻的納米金屬層過程是通過微球表面預處理、表面活化，采用氧化還原鍍鎳液在機械攪拌和超聲作用下鍍上一層1-100納米均勻的金屬鎳層。?

其中氧化還原鍍鎳液包括了鎳鹽、還原劑、緩沖劑、絡合劑、穩定劑、促進劑、表面活性劑等中的一種、幾種或全部。鎳鹽包括硫酸鎳、硝酸鎳、氯化鎳等；還原劑包括硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵銨等常用還原劑；緩沖劑的目的是維持鍍液的PH，防止鍍鎳時由于大量析出氫離子所引起的PH值的下降。加入絡合劑的作用是讓絡合劑與金屬離子進行絡合，降低游離金屬離子的濃度，體高度也得穩定性。有機酸及其鹽作為絡合劑。穩定劑的作用是防止鍍液受到污染，存在有催化活性的固體顆粒、裝載量過大或過小、PH值過高等異常情況下，化學鍍液會自發反應而使鍍液迅速分解失效的情況發生。絡合劑為乙二胺四乙酸、三乙醇胺。穩定劑主要有硝酸鉛、碘酸鉀。在鍍液中添加少量促進劑可以提高鍍層的沉積速率，常用的促進劑有：氨基丙酸、氨基丁酸、天冬氨酸。加入表面活性劑是為了改善鍍層光滑度，提高鍍球的分散性。有SPAN-80、TWEN、OP-10等。?

具體實施方式

實例一?

反應容器使用250mL帶聚四氟攪拌的四頸燒瓶，通冷凝水，用N₂保護，插溫度計。使用水浴加熱。甲基丙烯酸氨基乙酯：10g；聚乙烯吡咯烷酮K90：0.8g；AIBN：0.1g；乙醇：150。將N₂入口插到液面以下置換空氣1h，然后再提到氣相繼續通N₂。升溫至70℃，攪拌速度80轉/min，聚合22h。用乙醇洗滌三次，減壓過濾，產品真空干燥。所得聚合物微球粒徑為4.0μm。?