[實用新型]一種石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板

有效

• 申請號: 201320431458.3
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN203632962U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 于偉;謝華清;辛莎
• 申請（專利權）人: 上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司
• 主分類號: H05K1/05
• 分類號: H05K1/05;B32B9/04;B32B7/12;B32B15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及到印制電路板技術領域，尤其涉及一種高性能、低成本的石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板。?

背景技術

常規的印制電路板（PCB）是是采用覆銅板作為生產印制電路板的基材，通過曝光、顯影、蝕刻等工藝，在覆銅板表面上形成電路圖形，再通過化學方法蝕刻掉相當數量的銅箔而形成導電圖形。這種減成法工藝存在材料消耗高、生產工序多、廢液排放大、環保壓力重等諸多缺點。噴墨印制加成法，由于制造快速、工藝簡短、環境友好、成本低廉、功能多樣等顯著優勢，正在西方發達國家的電子行業得到重點研發與迅速應用。該技術不僅能無掩膜、非接觸地將有機、無機功能材料直接印制于PCB表面，形成高精度的導電線路、導電圖形、阻焊與字符、焊料互連等，還能一次性印制并集成晶體管、電容、電阻、電池等功能組件，從而大大提高了產品的生產效率。?

用導電油墨代替蝕刻技術制作線路的全印制電路技術是現代印制電路制作技術的發展方向，全印制電路是印制電子的關鍵技術之一，其關鍵在于制備出高性能導電油墨。導電油墨中最重要的部分是納米導電材料，目前研究較多的是納米銀油墨，但價格昂貴價格高，難以大規模工業化生產。因此，需要開發可以替代納米銀的油墨材料，使其導電性能與銀相近或高于銀，但成本卻可大幅降低。石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構，是一種“超級材料”，其熱導率最高可達5000?W/m·K，高于碳納米管和金剛石，而電阻率只約10^-6?Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上導熱率最高電阻率最小的材料。石墨烯的這些性能保證了由石墨烯制備的導電油墨在添加少量石墨烯的情況下，可以達到現在應用廣泛的納米銀油墨相似的效果，而且彌補了納米銀油墨原有的缺陷，包括納米銀用量大、導電性降低等不足之處。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板，該印刷電路板減少了環境污染問題，降低了大量銅的損耗，進而減少生產成本。?

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：?

一種石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板，由絕緣基板、石墨烯基導電油墨層以及金屬銅層組成。其特征在于，所述的石墨烯基導電油墨層是通過噴墨打印加成法印刷在絕緣基板上面，所述的金屬銅層是電鍍在石墨烯基導電油墨層上面。

本實用新型所述的一種石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板，所述的絕緣基板為無覆銅箔的環氧、聚氨酯或醇酸樹脂材料的絕緣基板。?

本實用新型所述的一種石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板，所述的金屬銅層厚度為35-200?μm。?

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：?

通過采用噴墨打印加成法印刷在絕緣基板上的石墨烯基導電油墨層，并在石墨烯基導電油墨層上電鍍金屬銅層，該印刷電路板減少印制板制作工序，避免了傳統刻蝕方法中干膜、顯影、蝕刻等一系列工序，降低生產成本，減少耗能，不產生三廢，有更高靈活性；而且可以在低于200?℃使其固化，可以用在對溫度敏感的材料或無法焊接等材料上。同時，所用的石墨烯基導電油墨，在添加少量石墨烯的情況下，可以達到現在應用廣泛的納米銀油墨相似的效果，而且彌補了納米銀油墨原有的缺陷，包括納米銀用量大、導電性降低等不足之處。

附圖說明

圖1是本實用新型石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板的局部剖面放大示意圖。?

標號說明：

1.??絕緣基板????2.??石墨烯基導電油墨層????3.??金屬銅層。

具體實施方式

請參閱圖1所示，為本實用新型的石墨烯基導電油墨全印刷印制電路板，其包括絕緣基板1、石墨烯基導電油墨層2、金屬銅層3。所述的金屬銅層3是電鍍在導電油墨2上，所述的石墨烯基導電油墨層2是通過噴墨打印加成法印刷在絕緣基板1上的。在本實用新型中：所述的絕緣基板為無覆銅箔的環氧、聚氨酯或醇酸樹脂材料的絕緣基板；所述的石墨烯基導電油墨層相比納米銀油墨，具有以下優點：?

一、導電性能更好，石墨烯的電阻率只有約10^-6?Ω·cm，比銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。

二、耐高溫：石墨烯的熔點高達3850?℃，不會隨著燒結溫度不同引起電導率下降。