CN101873768B - 一种采用催化型纳米颗粒制备印制电子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用催化型纳米颗粒制备印制电子的方法。本方法采用将树脂和打印在基材上，待树脂固化或半固化后把催化型纳米颗粒打印在树脂，形成具有导电性及催化性的电路，随后在其上进行化学镀处理，镀上高导电性的金属层，获得电子电路。本方法制备印制电子大幅度降低加工成本，且得到的电子电路具有高导电性、高稳定性等优点，可以推动印刷制造的电子在电池、显示器、传感器、RFID标签、互动包装、太阳能板、扬声器等众多领域的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种印制电子的加工方法，具体地说，涉及一种采用催化型纳米颗粒制备印制电子的方法。
背景技术
印制电子的方法，是近年来兴起的电子电路加工方法。与传统的印制线路板的“减法”工艺不同，该方法是将电子和电路直接打印在需要印制的基板表面上，采用“加法”工艺。该工艺既减化了繁琐的处理工序，又便于微小尺寸的电子电路加工。
目前的加工工艺是将高导电性的纳米颗粒与树脂混合，直接打印在电路基板上形成电子(电路)。通常采用铜和银的纳米颗粒作为导电介质，但是纳米铜容易被氧化导致导电性降低，银的价格过高。树脂的固化会影响电子电路的导通稳定性，这些限制了印制电子的使用。专利CN200710065911.2报道了一种镀金碳纳米管的制备方法，专利CN200610112780.4报道了一种镀银石墨粉的制备方法。以上这些方法虽然一定程度上降低了生产成本，但是所制备的颗粒都是作为导电填料与树脂混合，制成导电胶，与本发明的用途不同。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种印制电子的方法，即是一种采用催化型导电纳米颗粒制备印制电子的方法。本方法采用将树脂和催化型导电纳米颗粒分开逐次打印在基材上，随后在其上化学镀高导电性金属层，获得高导电性和高稳定性的电子电路。从而推动印刷制造的电子在电池、显示器、传感器、RFID标签、互动包装、太阳能板、扬声器等众多领域的应用。
本发明的发明目的通过以下方案实现。
一种采用催化型纳米颗粒制备印制电子的方法，包括以下步骤：
(1)将树脂打印在基材上；
(2)待树脂半固化或全固化后，将催化型纳米颗粒打印在树脂上，形成具有导电性及催化性的电路；
(3)在催化型电路上进行化学镀处理，完成制备。
上述树脂为光固化型或热固化型树脂，优选为丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种混合的树脂。
上述基材为表面绝缘的材料，优选为聚合物薄膜，玻璃，纸张，导电玻璃(ITO)，铜箔中的一种。
上述催化型纳米颗粒为以碳球为核心的，外包覆催化型金属或其合金的纳米级微球，所述催化型金属或其合金优选为Pt，Ni，Co，Pd，Ag，Cu，Sn，Fe中的一种或几种的合金。
上述化学处理优选为化学镀镍，化学镀银，化学镀铜，化学镀金中的一种或几种的联合处理。
上述化学镀镍处理优选为化学镀镍，浸金的一种或两种的联合处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)大幅度降低加工成本：该工艺不是采用价格昂贵的银作为导电介质，而是采用具有化学镀催化活性的金属或合金；同时，与传统导电颗粒相比，大量碳的使用，大幅度增加了比体积，提高了单位重量的打印面积(或打印长度)；
(2)显著提高电路导电性和稳定性：该工艺采用导电颗粒打印在树脂之上，实现了表面高导电性；同时，后期的化学镀处理，可以实现镀层的连续化生长，使镀层连续，实现电子导通顺畅，显著降低了电路短路问题的发生率。
具体实施方式
实施例1：
将丙烯酸酯树脂打印在高分子聚合物基板材料上，待树脂半固化后，将Ni/C催化型导电纳米颗粒打印在树脂表面上，形成具有导电性和催化性的电路。然后在该电路上进行化学镀镍后，再浸金化处理，从而获得印制电子电路。
实施例2：
将酚醛树脂打印在玻璃表面上，待树脂固化后，将Ni-Cu/C催化型导电纳米颗粒打印在树脂上，形成具有导电性和催化性的电路。随后在该催化型电路上进行化学镀铜处理，从而得到印制电子电路。
实施例3：
将环氧树脂打印在有机树脂薄膜上，待树脂半固化后，再将Ni-Pd/C催化型导电纳米颗粒打印在树脂上，形成具有导电性和催化性的电路。随后在该催化型电路上化学镀银，从而得到印制电子电路。
实施例4：
将丙烯酸酯树脂打印在感光性绝缘树脂上，待树脂固化后，再将Pd/C催化型导电纳米颗粒打印在树脂上，形成具有导电性和催化性的电路。然后在该催化型电路上进行化学镀镍，从而得到印制电子电路。
实施例5：
将光固化树脂打印在涂有树脂的铜箔上，紫外光灯照射实现树脂固化，再将Ni/C催化型导电纳米颗粒打印在树脂上，形成具有导电性和催化性的电路。然后在该催化型电路上进行化学镀镍后，再进行浸金处理，从而得到印制电子电路。
Claims (5)
1.一种采用催化型纳米颗粒制备印制电子的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将树脂打印在基材上；
(2)待树脂固化或半固化后，将催化型纳米颗粒打印在树脂表面上，形成具有导电性和催化性的电路；
(3)随后在催化型电路上进行化学镀处理，完成制备；
步骤(2)所述催化型纳米颗粒为以碳球为核心的，外包覆催化型金属的纳米颗粒；所述催化型金属为Ni。
2.如权利要求1所述的印制电子的方法，其特征在于步骤(1)中所述树脂为光固化型或热固化型树脂。
3.如权利要求2所述的印制电子的方法，其特征在于所述光固化型或热固化型树脂为丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种混合的树脂。
4.如权利要求1所述的印制电子的方法，其特征在于步骤(1)中所述基材是表面绝缘的材料。
5.如权利要求4所述的印制电子的方法，其特征在于所述表面绝缘的材料为聚合物薄膜，玻璃，纸张，导电玻璃，铜箔中的一种。
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